飞帅撑起中国空军一片天——看似平凡的RD93发动机
RD93发动机是RD33的单发版 ， 它对我国有特殊的意义 ， 可以说它的作用仅次于AL31F ， 在我国处于困境时 ， RD93发动机撑起了空军的一片天 。
系出名门 ， 设计经典
RD33是前苏联于1968年开始研发的小涵道比涡扇发动机 ， 是克里莫夫设计局的作品 ， 克里莫夫设计局是苏联二战后建立的14个航空发动机设计局之一 ， 曾设计BK1喷气发动机 ， 也就是我国涡喷5的仿制原型 。 RD33用于米格29 ， 其涵道比仅0.49 。 涵道比是外涵流量和内涵流量的比值 ， 经过风扇初步加压的气流被分为两股：一股经过核心机 ， 由高压压气机逐级增压 ， 经过燃烧室参与燃烧 ， 形成燃气驱动涡轮 ， 称为内涵气流;另一股气流则从外围绕过核心机 ， 直接由尾喷管排出 ， 称为外涵气流 。 涡喷发动机可以看作涵道比为零的涡扇发动机 ， 其高空高速性能远超涡扇发动机 ， 因此涵道比越小的涡扇发动机高空高速性能越好 ， RD33使米格29在保持优异高亚音速机动性的同时 ， 最大飞行速度达2.3马赫 。 
文章图片
兼顾速度与机动性的米格29
RD33采用了4+9+1+1结构 ， 即四级风扇(即低压压气机 ， 由与其共轴的低压涡轮驱动) ， 9级高压压气机(由与其共轴的高压涡轮驱动) ， 高低压涡轮各一级 ， 整个一小了一圈的AL31F ， 后者有的毛病它大多都有 ， 而且更甚 。 印度空军的米格-29因发动机事故多次导致部队停训 ， 直接影响了战斗力 ， 虽然有印度自身的原因 ， 但也反映了RD33可靠性的平庸 。 其基本型首翻期才300小时 ， 且推重比更小 ， 发动机推重比按干质量(各种机油不算)计算为7.87 ， 按交付状态质量6.62 ， 在同时期的涡扇发动机中仅强于法国的M53 。 虽然RD33非常平庸 ， 但这主要是苏联大批量消耗性产品定位的产物 ， 不代表RD33发动机的改进潜力小 。
用于我国枭龙的RD93就像AL31FN是AL31F的单发版一样 ， 也将上置的附件传动机匣改为置于发动机下部 ， 枭龙由地面到垂尾顶端的高度可是4.9米 ， 不然维修机匣还得搭个“脚手架” 。 RD93的其余特征与RD33基本相同 。 
文章图片
枭龙因RD93重获新生
时隔三十年 ， 再次仿制苏式航发
AL31F为赶进度大量套用AL21F涡喷发动机的现成设计 ， 造成在支撑和润滑系统方面有重大缺陷 ， 而RD33研制的比较从容 ， 无论是设计还是可靠性 ， 都比31F好多了 。 因此 ， 同为单发战机 ， 枭龙没有出现歼10的一系列事故 。 而且RD93发动机工作稳定 ， 可在飞行包线内任一点空中再起动 ， 这点对单发飞机尤其可贵 ， 要知道 ， 太行发动机长期的空中风车起动速度长期被限制在600公里/小时以上 ， 也就是说发动机停车后 ， 如果飞机速度降到600公里/小时以下 ， 就只能进行无动力滑翔迫降了 ， 这对飞行员是极大的考验 。 值得一提的是克里莫夫设计局在RD33发动机上一开始就采用了单元体设计 ， 只需对发生故障的单元体进行拆卸维修即可 ， 不必触及整个结构 ， 可维护性大为提高 ， 很大程度上弥补了其大修间隔时间短的缺点 ， 以上优点成了我国仿制RD93的重要原因 。 
文章图片
RD93的尾喷管近景特写
苦心孤诣 ， 终铸航发“泰山北斗”
我国仿制RD93的型号为涡扇13 ， 最初被命名为天山-21 ， 后来被命名为泰山发动机 ， 它汲取了秦岭发动机改动过大致使进展迟缓的教训(风扇去掉一级 ， 高压压气机去掉两级) ， 我国毕竟不是RD33的老东家 ， 对复杂的航空发动机还是要有敬畏之心 ， 即使它并不先进 。 因此 ， 涡扇13依然保留了4级风扇 ， 但风扇采用了先进的前掠式叶型 ， 这种风扇叶片可推迟叶尖激波的产生 ， 从而能够提高发动机的转速 ， 进而提高风扇压比和总压比 ， 毕竟RD93总压比仅21 ， 还有很大的潜力可挖 ， 在基本不增加重量的情况下提高了推力 ， 同时还会带来推重比的提高 ， 一举两得 。
但转速的提高不可避免带来燃烧室温度的提高 ， 因此涡扇13在其环形火焰筒的内腔采用了高温加工的新型陶瓷,这种陶瓷是从未使用过的材料 。 经过科研人员的艰苦努力 ， 涡扇13在不改变基本结构的情况下 ， 推重比提高到7.8 ， 总压比增至23 ， 推力达86千牛 ， 更重要的是涡扇13的寿命增加到2200小时 ， 涨幅近一倍 。
【飞帅撑起中国空军一片天——看似平凡的RD93发动机】结语
RD93虽不出色 ， 却是我国90年代唯一能拿到的较先进航空发动机 ， 它及时成全了枭龙、歼31、利剑三种机型 ， 为我国航空事业的发展立下了仅次于AL31F的汗马功劳 ， 如果没有RD93 ， 枭龙还得像山鹰那样用涡喷13发动机 ， 也出现现歼31和利剑之类隐形飞机用涡喷发动机的一幕 ， 让人大跌眼镜 ， 没在RD93 ， 这些项目虽不致于纷纷落马 ， 但也会步履维艰 ， 极大延缓我国军用航空工业的发展进程 ， 因此RD93的巨大作用应该得到肯定 。 
推荐阅读
- |荷兰企业推出全新半导体技术，并承诺对华投资！中国光刻机获突破
- 新华社外交部：美方限制中国留学人员签证是开历史倒车
- 运输机|白俄罗斯第四次从中国运回防疫物资
- 海陆空天视频|成为打赢沙特石油战争的关键，俄罗斯靠给中国出口石油赚疯了
- 中国|俄媒：中国对美博弈可能“不战而胜”
- 在望中国|平江浯口镇鲁合学校孩子们迎来湖南省直机关书画家爱心捐赠
- 中国新闻网|余额宝收益率持续走低：不敌银行定期，被微信碾压？
- 每日经济新闻|中国农业银行白银分行原党委书记、原行长刘兴富接受纪律审查和监察调查
- 中国国际教育台|为搭讪认识女安检员，男子过安检时递了张纸条，结果把民警惊动了
- 科创板|新京报《科创北京》获中国资本市场新闻报道优秀作品奖