Re: [问题] 有关客机引擎厂家

楼主: flyover01 (想得不可得 情爱里无智者)   2017-11-18 10:50:32
※ 引述《cgy (北台湾东部丘陵线筹备处)》之铭言:
: ※ 引述《agill (Deportivo)》之铭言:
: : 大家熟知的客机两大公司波音和空中巴士
: : 但是客机引擎是不是几乎被美国厂商给垄断
: : 前几天跟一个机师聊天
: : 说到所谓的三大引擎制造商
: : General Electric
: : Pratt & Whitney
: : Rolls-Royce
: : 其他小家
: : CFM International
: : Engine Alliance
: : International Aero Engines
: 小家举的都不是小家 CFM EA IAE都还算是大的,EA根本是联盟去对抗RR,要不然A380
: 只有RR可选
: Honeywell Aerospace(是小推力里面的大家...他综合很多以前发动机品牌
: 例如 ITEC 的AT-3 TFE731 IDF TFE1042)
TFE731是Garrett的,当时还没有ITEC这家公司
: PWC (也是小推力里面的大家...XD)
: William (也是小家里的大家,后面有劳斯莱斯)
: : 其实也是三大家旗下的合作子公司
: : 机师说到一个新出厂的客机引擎成本就占到30%
: : 航空公司买下飞机后,后续的维修成本有一半是在引擎相关
: : 这样说起来整个航空业不管怎么发展,不管你卖飞机拿到订单有多大单
: : 美国都是垄断市场的最大赢家
: : 难道世界其他国家没有办法挑战或冲击这个引擎制造的市场吗?
: 喷射发动机发明是德国人和英国人,这是欧洲最煞气的地方,只能怪说二次世界大战
: 欧洲打得太惨,美国几乎本土没有战场可言,所以战后可以飞速成长,这样一来一往
跟美国直接面对冷战比较有关。有钱就好办事
英国在战后并不需要在重建方面投入太多资源,航空业的发展也有声有色。但最后还是因为base不够大,追美国追的挺吃力。
: 时间差就出现了,发动机这种东西不是民生必需品,而且他是需要很高工艺水准才能
: 生产,这在刚结束二战的欧洲是没办法这样搞。
: RR可以冒出来头来是另外一位Alan Arnold Griffith英国人,设计出RR Avron,开启
: RR走入轴流式,Arnold其实跟惠特尔差不多时间,但是轴流式发动机需要的材料在
: 193X年大概还只有德国摸出来,离心式因材料要求比较低,比较早能进入,但因发动机
: 体积大提供推力较轴流式小,当轴流式发动机材料突破后,慢慢就不用了。
这部分有误
喷射发动机对材料的严苛要求,主要是在热段,或干脆说就是高压涡轮。整颗发动机承受最大温度与压力的零件就是这个,你要是能把高压涡轮搞定,那其他的问题就不大了。
那么跟轴流还是离心有什么关系?这是压缩机,产出的高压空气还要送进燃烧室去变得压力超高温度超高,真正的重头戏在后面,那才是对材料要求的地方。
Jumo004就是轴流压缩,它的压缩段有什么材料问题吗?没有,有问题的都在热段。
轴流压缩的问题在各级叶片的搭配,让气流平顺的流入下一级,逐渐增压直到进入燃烧室,这个过程比听起来要困难的多。设计的不好,空气在各级风扇间的加压曲线忽高忽低,甚至造成喘震或压缩机失速。美国一直到J57都有这方面的问题,F-100换装训练的第二课就是处理喘震,猛爆的气体可以从燃烧室倒喷出来,穿过16级叶片从进气口出去。老教官会笑称这是吐烟圈。
J57后来涡扇化成TF33,你现在知道早期F-14的艰困处境是其来有自了。涡扇设计使问题更复杂化,F100初期的恶名昭彰多来自于此。
最新的例子,就是太行。早期的歼11B甚至要限速限G(先是4,后来放宽到8),搞的飞行员抱怨连连,到歼十出来都不能施展全力较量。
相比之下,在喷射发动机的黎明时期,离心式压缩机反而是成熟的。因为在喷射发动机出现之前,离心压缩机早已广泛应用在——涡轮增压器。事实上Garrett就是从汽车用的涡轮增压起家的,到今天连Luxgen用的还是G家的涡轮增压。我没看过最新的统计,但几年前看到的是Garrett的车用部门业绩依然高过航空部门。
最简单的原因是:一级离心与一级轴流相比,离心式的效率比轴流强太多了(TFE1042用一级离心取代掉四级轴流)。诚然一级离心叶片的重量甚大于一级轴流,但安排多级轴流,你需要更长的主轴,机匣,与整个机身,这些绝对比叶片重多了。轴流的一个问题是无法叠加多级叶片,最多就是两片,背对背装在一起。
这顺便还闪掉了喘震问题。
但是离心式的致死一击在于:当推力增加,吸入空气的需求也增加,于是发动机的直径就要变大。进气与叶片面积的增加是直径的平方(离心叶片的构型复杂不宜这样简化,不过说明用就算了),但是重量的增加可是跟你来立方的,这个可吃不消了。
离心式与轴流式并没有谁比较先进的问题,端看流道直径而已。今日世上的离心式喷射引擎可能比轴流式还多,只是装在你很难看到的地方,像是巡弋飞弹,亚音速反舰飞弹,无人机等等。
TFE1042采用了一级离心压缩,但当直径变大,质流量变高成TFE1088时,就改用轴流了(Garrett的命名规则是以空气流量来定数字,731,1042,1088都是代表流量)。这是个颇具代表性的例子。
说回到高压涡轮。
推文里提到日本。日本不以整机的发动机产业著称,但是你应该想不到,日本有非常成熟,世界一流的高压涡轮,而且生产的不是一向投入航空发动机产业的石川岛播摩重工等,而是三菱重工。
它生产的是发电厂使用的高压汽轮机。
80年代的涡扇发动机高压涡轮温度约在1450C上下。今日除了F119那些外星怪物之外,一般的也没有太多跳跃式的差距。几年前某天大陆的军(ㄨˇ)事(ㄇㄠˊ)论坛上突然传出三菱的汽轮机叶片可以到1700度,顿时一片哭爹喊娘哀嚎狼藉,最后一致的结论是日本人太可恶了,拿度K来混充度C,实在是黑心企业。
有回我遇到一个GE台湾工程师,他的职责就是照顾来台电修汽轮机的美国技师。我跟他提到这个问题,他说他们也知道,而且三菱的1700度+是真的。但是说穿了也没什么了不起,就是增加铼的比例而已(但是不是随便乱加的,美日都是下苦功钻研过,有自己独门的黄金配方)。付出的代价就是寿命变短要常大修。
所以次次看见某崛起大国狂吹嘘又完成了某型发动机,成为世上有能力生产的惟三四五国之一,我就快要每丁每当。人家是不作而已,马步可比你扎的稳。XF5-1,F7-10说做就做出来了,速度快的很,也没听说过什么飞一飞还会喷零件之类的鸟事。
楼主: flyover01 (想得不可得 情爱里无智者)   2017-11-18 11:32:00
市场呢?
作者: puppy20308 (puppy)   2017-11-18 11:20:00
日本不发展整机是因为战败国的关系吗?他们刚服役的军用运输机好像还是买现成的
作者: yanzistart (puff cartoon)   2017-11-18 11:02:00
专业推
作者: b1801002 (Lancer)   2017-11-18 11:15:00
专业人士
作者: josephairs (weiserhorner)   2017-11-18 18:59:00
专业推
作者: enoch2280 (伤心印度洋)   2017-11-18 19:01:00
专业推
作者: atlantiszero (.....)   2017-11-18 20:27:00
专业推
作者: schumach ( )   2017-11-18 16:30:00
专业文,要推一下
作者: sam455205 (sam455207)   2017-11-18 15:41:00
想听听台湾的供应商
作者: QuentinHu (囧兴)   2017-11-18 15:25:00
作者: flightheory (飞行原理)   2017-11-18 13:30:00
作者: rexman (sa nxl )   2017-11-18 15:04:00
专业推
作者: sky781125   2017-11-18 21:23:00
你涡轮系?
作者: TaiyoYuden ( )   2017-11-18 21:33:00
这篇太猛了 推..
作者: anajal (秋意甚浓)   2017-11-18 22:54:00
这篇厉害
作者: ferreri03   2017-11-19 00:41:00
这真的很专业
作者: sd785 (smalldream)   2017-11-19 01:13:00
看不懂也要推 以为Garret只卖爆米花 XD
作者: mukuro (把梦变为现实)   2017-11-19 03:56:00
推,但你也不用常打五毛脸啦,就让他们一直以为自己很无敌,没什么不好XD
作者: franz10123 (koenig7)   2017-11-19 19:46:00
MHPS的m501j燃气涡轮说可以到1600度c
楼主: flyover01 (想得不可得 情爱里无智者)   2017-11-19 22:20:00
补充一个: 2013年末中山办成果展,出示的小型涡扇发动机叶片http://i.imgur.com/iZz5Cxi.jpg
作者: jay70134 (AJ)   2017-11-20 09:58:00
赶快推,不然人家以为我看不懂
作者: noryb (Byron)   2017-11-20 17:31:00
专业推! (工作是海运,船用柴油涡轮也稍有涉猎)

Links booklink

Contact Us: admin [ a t ] ucptt.com