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研制情況

F110渦扇(shan)發(fa)動(dong)(dong)機是美國通用(yong)(yong)電(dian)氣(qi)公司從(cong)轟(hong)炸機用(yong)(yong)的(de)F101改型(xing)而來的(de)戰斗機用(yong)(yong)的(de)加力渦扇(shan)發(fa)動(dong)(dong)機。

美國卡特政府決定(ding)停止B-1A/F101-GE-100計劃和(he)美國第一(yi)(yi)線戰(zhan)斗(dou)機用(yong)的(de)TF30和(he)F100發(fa)動機存(cun)在(zai)大量耐久(jiu)性、可靠性和(he)操縱性問題，是促使通用(yong)電氣公司作(zuo)這一(yi)(yi)改型工作(zuo)的(de)主(zhu)要原因。該公司在(zai)1976年就(jiu)自籌資金制造了(le)一(yi)(yi)臺F101X驗證機，其熱(re)力參數(shu)與(yu)F100發(fa)動機的(de)相似，與(yu)原來的(de)F101-GE-100相比(bi)，減小了(le)涵道比(bi)，提高了(le)增(zeng)壓比(bi)。

隨著軍(jun)方對戰(zhan)斗機(ji)(ji)的(de)戰(zhan)備狀態和全(quan)壽命期費(fei)用(yong)(yong)的(de)關心日益增強，美國空軍(jun)實施了改型戰(zhan)斗機(ji)(ji)發(fa)動機(ji)(ji)計劃，并與通用(yong)(yong)電氣公(gong)司(si)簽訂一項有限的(de)研(yan)制合同，價值8000萬美元，包括3臺原型機(ji)(ji)，編(bian)號為(wei)F101DFE。這項研(yan)制計劃的(de)目標是：

(1)鑒(jian)定F-16和F-14飛(fei)機/發動機在實際飛(fei)機中的匹配(pei)能(neng)力，包括性能(neng)和作(zuo)戰適用性；

(2)通(tong)過加速任務試驗確(que)定發動(dong)機(ji)的(de)耐(nai)久性；

(3)根(gen)據驗證(zheng)的(de)能(neng)力(li)，提出生產型發動機的(de)型號規范。

如果計劃成功，那(nei)么將提供足夠(gou)的數據，以使進入全面工程研制階段的風(feng)險減到最小。

經過(guo)1980年(nian)和1981年(nian)兩(liang)年(nian)的(de)廣泛試(shi)(shi)驗(yan)，達到或部(bu)分(fen)超過(guo)了預(yu)期的(de)目標。在(zai)F-16飛(fei)(fei)機(ji)上(shang)的(de)試(shi)(shi)飛(fei)(fei)結(jie)果證明(ming)，F101DFE無需作重大改進就可以裝在(zai)這種飛(fei)(fei)機(ji)上(shang)使用。在(zai)F-14飛(fei)(fei)機(ji)上(shang)的(de)試(shi)(shi)飛(fei)(fei)結(jie)果表明(ming)，飛(fei)(fei)機(ji)的(de)留(liu)空時間(jian)和作戰半(ban)徑都比裝原來TF30發動機(ji)的(de)增加25%。在(zai)試(shi)(shi)飛(fei)(fei)中(zhong)，發動機(ji)無需調整，并且油門(men)桿的(de)使用不受限制。在(zai)1982年(nian)12月(yue)的(de)一(yi)次(ci)試(shi)(shi)驗(yan)中(zhong)，完(wan)成了5004個總累積循環(TAC)，其熱端部(bu)件壽命(ming)為當(dang)時新(xin)采購的(de)F100發動機(ji)的(de)三倍。

基于上述結果，通用(yong)電(dian)氣(qi)公(gong)司(si)又得到了一項在空軍替換(huan)戰(zhan)斗機發(fa)動(dong)(dong)(dong)機計(ji)(ji)劃下(xia)的全(quan)面研(yan)制合(he)同，價值9300萬美元，為期(qi)兩(liang)年，發(fa)動(dong)(dong)(dong)機正式編(bian)號為F110，與普拉特·惠特尼公(gong)司(si)F100發(fa)動(dong)(dong)(dong)機的改(gai)進(jin)型競爭用(yong)于新(xin)生(sheng)產的F-15和(he)F-16戰(zhan)斗機。這項全(quan)面研(yan)制計(ji)(ji)劃的重點是實現系(xi)統最(zui)佳化，確定供F-15、F-16和(he)F-14用(yong)的F110發(fa)動(dong)(dong)(dong)機的最(zui)終構型，并(bing)繼續進(jin)行高空模擬(ni)試(shi)(shi)驗(yan)、加速任務試(shi)(shi)驗(yan)和(he)各種環境(jing)試(shi)(shi)驗(yan)。

F110發(fa)動機已于1985年初定型(xing)投(tou)產并開始交(jiao)付。

與F101-GE-100發動(dong)機(ji)(ji)相比，F110有(you)以下(xia)幾(ji)(ji)方面的(de)改變：風(feng)扇由2級(ji)(ji)改為3級(ji)(ji)，壓(ya)(ya)比提高(gao)(gao)到(dao)3.2，直徑(jing)減(jian)小到(dao)970mm，涵(han)道(dao)比由2.01減(jian)到(dao)0.87；為適(shi)應(ying)低壓(ya)(ya)轉子轉速提高(gao)(gao)，重新設計了(le)低壓(ya)(ya)渦輪；為滿足戰斗機(ji)(ji)機(ji)(ji)動(dong)飛行要求(qiu)，設計過載提高(gao)(gao)到(dao)10；對控制系統(tong)作(zuo)了(le)改進(jin)，增加了(le)備(bei)份(fen)裝(zhuang)置；為適(shi)應(ying)F-14、F-16和特(te)別是(shi)F-15飛機(ji)(ji)的(de)機(ji)(ji)體，對外(wai)部尺寸、管線和防冰系統(tong)作(zuo)了(le)必要的(de)修改；最(zui)后，也是(shi)很容(rong)易被(bei)忽略的(de)一點，就是(shi)為了(le)減(jian)輕重量而不犧牲耐久性，對核心機(ji)(ji)以外(wai)的(de)幾(ji)(ji)乎所有(you)部件和系統(tong)都采(cai)取了(le)減(jian)重措(cuo)施。

1984年2月，美國空(kong)軍按照雙承包商采購策略，決定(ding)對F-15和(he)(he)F-16戰(zhan)斗(dou)機(ji)發動(dong)機(ji)的(de)采購在F100和(he)(he)F110之(zhi)間按一(yi)定(ding)比例分配(pei)。在1985年采購的(de)160臺中，75%為(wei)(wei)F110，25%為(wei)(wei)F100。從此，開始了(le)一(yi)場發動(dong)機(ji)大戰(zhan)(Great Engine War)。到1994年為(wei)(wei)止，F110共(gong)獲(huo)訂(ding)貨(huo)1065臺，F100為(wei)(wei)1021臺，基本上平分秋色。但通用電(dian)氣公司聲稱它獲(huo)得(de)勝利，因為(wei)(wei)在1000多架F-16C/D戰(zhan)斗(dou)機(ji)中，該公司提供的(de)發動(dong)機(ji)占75%。

F110-GE-100　F110的基本型，采用了F404的風扇、加力燃燒室(shi)和噴(pen)管技術(shu)。用于F-15和F-16。

F110-GE-400　海(hai)軍型，與F110-GE-100基本相同(tong)。1987年開始用于F-14B/D。

F110-GE-129　性能改進(jin)型(xing)，推力達12900daN。提高(gao)了(le)渦(wo)輪進(jin)口溫度55～80℃，增大(da)了(le)轉速，改進(jin)了(le)材料(liao)，采用(yong)全權(quan)數字電子控(kong)制系統(tong)。涵道比降(jiang)為0.76，零件數目(mu)比F100-GE-100少40～50%。

F110X　研究中的新改型，推(tui)力(li)將達16210daN，推(tui)重比9.5。

F118-GE-100　F110的(de)不加力(li)型(xing)，不加力(li)推力(li)為8452daN。提(ti)高了風扇壓比和空氣流量(liang)。1987年(nian)定(ding)型(xing)，并用(yong)于B-2轟炸機。1991年(nian)決定(ding)用(yong)于改裝TR-1，以(yi)取代原來的(de)J75渦噴發動機。

結構和系統

進(jin) 氣 口　環形(xing)。帶17個變(bian)彎度進(jin)口導(dao)向(xiang)(xiang)葉片(pian)，其前(qian)部(bu)為徑向(xiang)(xiang)支板，后部(bu)為可調(diao)部(bu)分。

風(feng)　扇(shan)　3級軸流式，系F404發動機風(feng)扇(shan)的放大型。轉(zhuan)子葉片材料(liao)為鈦合(he)金。水平對開(kai)機匣(xia)，轉(zhuan)子和(he)整(zheng)流葉片可單(dan)獨更換(huan)。風(feng)扇(shan)直徑970mm，壓(ya)比3.2。

壓 氣 機(ji)　9級(ji)(ji)軸流式(shi)。頭3級(ji)(ji)材料為鈦合(he)金，后(hou)6級(ji)(ji)為A286鋼。零(ling)級(ji)(ji)和頭3級(ji)(ji)整流葉片可調。轉(zhuan)子(zi)為盤鼓式(shi)，用(yong)(yong)慣性焊(han)連(lian)接。水(shui)平對開(kai)機(ji)匣，前(qian)段(duan)為鈦合(he)金，后(hou)段(duan)為鋼。設有孔探儀窺孔，用(yong)(yong)以(yi)觀(guan)察(cha)轉(zhuan)子(zi)和其(qi)他部(bu)件(jian)。壓比9.7，效率85%。

燃(ran) 燒(shao) 室　短(duan)環形。火焰筒(tong)由Hastelloy X合金(jin)經(jing)機(ji)加工而成。燃(ran)油經(jing)20個雙錐(zhui)噴(pen)嘴和20個小渦流杯噴(pen)出(chu)并霧化，實現(xian)無煙燃(ran)燒(shao)，具有均(jun)勻(yun)的(de)出(chu)口溫度場。

高壓渦輪　單(dan)級(ji)軸流式。高負荷氣(qi)冷葉(xie)片，用(yong)沖擊和氣(qi)膜冷卻。機匣內(nei)襯扇形段通過冷卻空(kong)氣(qi)進(jin)行葉(xie)尖(jian)間隙(xi)控制。Rene 125制的轉子葉(xie)片和導向器可單(dan)獨更換。有(you)些轉子葉(xie)片用(yong)N-5單(dan)晶(jing)鑄造，效率為0.87。

低壓渦輪　2級(ji)軸流式，帶冠(guan)。2級(ji)轉子葉片均可單(dan)獨更換(huan)，第(di)2級(ji)導向器(qi)葉片可分段更換(huan)。第(di)1級(ji)轉子葉片材料(liao)為Rene 125，盤(pan)為Rene 95。第(di)2級(ji)材料(liao)均為Rene 80，軸用IN718合金。

加(jia)力燃(ran)燒室　F101的縮小型。用(yong)回旋式(shi)混合(he)器使(shi)內、外涵氣(qi)(qi)流有效混合(he)。內涵氣(qi)(qi)流中90%的空(kong)氣(qi)(qi)在燃(ran)油噴入(ru)外涵氣(qi)(qi)流前(qian)燃(ran)燒完，使(shi)整(zheng)個工作范(fan)圍內溫升平穩。外殼材料為(wei)IN625。

尾 噴(pen) 管(guan)　收斂-擴張型。由F404發(fa)動機的改型而來。噴(pen)口面(mian)積(ji)由液壓作動筒(tong)和(he)作動環控制，主、副噴(pen)管(guan)的調節板分(fen)三(san)段(duan)鉸接，在凸輪(lun)和(he)滾柱(zhu)上移(yi)動，以調節噴(pen)口面(mian)積(ji)。噴(pen)管(guan)外(wai)殼材料為焊(han)接的鈦(tai)合金。

控(kong)(kong)制系(xi)統(tong)　伍德沃德公司(si)的主(zhu)燃油控(kong)(kong)制器(qi)，并(bing)有電子模擬和主(zhu)液壓(ya)機(ji)械控(kong)(kong)制備份以及一個風扇轉速限制器(qi)。F110-GE-129采用(yong)全權數字式電子控(kong)(kong)制。

支承系(xi)統　5支點。高壓轉(zhuan)子2個(ge)軸承，低壓轉(zhuan)子3個(ge)軸承。