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美国航发神话破灭?发动机推重比不排除虚标,但也没必要过于夸大

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根据马斯克审计出来的美国官方报告,F-22的F119-PW-100发动机实际推重比只有7,而不是之前宣传的9-10,F35的F135发动机推重比更是只有6.7,远低于之前吹嘘的10-11。
也就是说,F119比涡扇10早期型号7.5的推重比还要低,而F135,更是比AL31F约6.9的推重比(美标)都低,这咋整的?完全颠覆了已有的认知啊!

(相关资料)

对比F119与F110发动机
那这份报告所提供的数据是否可信呢?要回答这个问题,有必要将其与权威可靠的数据进行对比,而美国F110系列发动机广泛装备了F15、F16、F14D、B2等机型,经过了长期实践验证,其公布的性能指标是比较接近实际情况的,且F110与F119、F135又有较高的可比性。因此,以F110发动机为参考,就能对这两种发动机的推重比有一个比较客观的认识。
以F110系列的基本型号F110-GE-100为例,其长度为4.6米,直径883毫米,重1769公斤,推力12268千牛,约12.5吨,推重比7.07。总体结构为3级风扇、9级高压压气机、单级高低压涡轮的3911设计,涵道比0.87。

(F16装备的F110-GE-100发动机)

而F119-PW-100长4.8米(文件中为5.16米),最大直径1143毫米,推力156千牛,总体结构为3级风扇、6级高压压气机、单级高低压涡轮的3611设计,涵道比0.36。
156千牛换算过来就是15.9吨,如果按照9.5的推重比计算,F119-PW-100的重量应该是1670公斤。
但对二者进行比较,就可以发现,F119-PW-100比F110-GE-100更长,直径还更大,而前者按照9.5的推重比算出来的重量是1670公斤,比后者的1769公斤还要轻99公斤。
更重要的是,与F110-GE-100相比,F119-PW-100还有一个不利因素,那就是它装了二元矢推喷管,这种二元喷管呈矩形,在尺寸重量上要比F110的圆形喷管笨重得多。

(F22的尾喷口)

在这种情况下,即使考虑到F119-PW-100比F110-GE-100少了3级高压压气机,并采用了更先进的材料工艺,想要在推力增大3.4吨的同时,还要比后者轻99公斤,是很难做到的。因此,基本上可以确定,F119-PW-100发动机1670公斤的重量虚标了,那虚标了多少呢?

虽然虚标了,但推重比到7还不至于
如果接照7的推重比计算F119-PW-100的重量,就可以得出2270公斤的结论,整整比上面的1670公斤大了600公斤。
这显然是不可能的,因为如果F119-PW-100的推重比真是7的话,将意味着1台发动机就增重600公斤,2台就是1200公斤,不仅如此,按照相关资料,航空发动机每增重1公斤,飞机就增重5公斤,以此类推,发动机增重1200公斤的话,飞机空重将增加6000公斤。这么算下来,如果F119-PW-100的推重比是7的话,2台发动机将增重1200公斤,飞机空机重量将增加6000公斤,加起来就是7200公斤。

而对于F22的空重,有多种说法,但比较客观的估计值是18.5吨左右,但按照上面的结论,如果F119-PW-100的推重比是7的话,F22的空重将增加到25.7吨!这个空机重量已经远远超过了米格31的21.8吨。
这就意味着,即使F22只带4吨内油,起飞重量也能达到29.7吨,而接照F119约10.7吨的军用推力,此时F22只能达到0.72的推重比,也就是米格21的水平,这样是无法做到超音速巡航和超机动的。

还有一种可能性必须指出,那就是不同的计算方法是否会导致F119-PW-100的重量超乎预期,进而导致其推重比降为7。衡量航空发动机重量的指标主要有湿重和干重,湿重是指发动机干重与动转放油后剩余液体(如燃油、滑油等)的重量之和。而干重是指航空发动机本身的重量,不包括滑油、燃油及冷却液等附属部件的重量。说白了就是,在计算F119-PW-100的重量时,将所有必要的附件和传动装置,以及滑油、燃油和冷却液等液体的重量全部计算在内了。那如果用这种计算方法,F119-PW-100的重量能否从1670公斤增加到2270公斤呢?这种可能性几乎没有,为什么呢?附件、传动装置、滑油和冷却液这些全部加起来,就是再重,也达不到600公斤吧?这可是占了发动机重量的三分之一以上。

因此,尽管F119-PW-100有虚标重量的嫌疑,但要说推重比只有7,就太夸张了。F135同样如此,如果它的推重比只有6.7的话,F35的整机推重比都达不到1,再加上肥硕的机身,F35的机动性也就是F4"鬼怪"的水平,但这个论断显然是不成立的。

(发动机推重比6.7的话,F35的整机推重比都达不到1)

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