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J79渦輪噴射發動機

通用電氣J79是一種軸流式渦輪噴氣發動機,装备各类戰鬥機和轟炸機以及超音速巡航導彈。 J79由美國通用電氣飛機發動機公司生產,並许可全球多家公司进行生產。

J79渦輪噴射發動機
General Electric J79
美國空軍博物館所展示的J79發動機
類型 渦輪噴射發動機
原產國  美國
生產 奇異航空
首次試驗 1955年5月20日
主要應用 F-104星式戰鬥機
F-4幽靈II戰鬥機
A-5攻擊機
產量 >17,000[1]
衍生自 J73渦輪噴射發動機
技術數據
長度 207.69英吋(530.1公分)
最大直徑 992毫米(39.1英寸)
淨重 3,855磅(1,749公斤)
燃料 航空煤油
压缩机 單軸17級軸流式壓縮機,一排可變進氣導葉 (VIGV) 跟6排可變定子葉片
燃燒室 10個環型燃燒罐
渦輪 3級
加力燃烧室 三環象限燃燒模式(最高溫度1,985℃)
性能數據
最大推力 J79-GE-17A
軍用推力:52.8千牛頓(11,900英磅力)
後燃推力: 80千牛頓(18,000英磅力)
壓縮比 13.5:1
推重比 4.6
渦輪前溫度 攝氏930度
空氣流量 每秒77公斤

發展歷史

1940年代後期,噴氣發動機設計的发展已受到壓氣機性能限制的地步,很難設計出在各種條件下都能高效運行的設計,而且這些條件在實際操作中會發生巨大變化,发动机伴随飛機開始在地面上靜止,而后却要在高空以接近音速的速度飛行。為了避免壓縮機失速,必須限制總壓力比。像容克斯 Jumo 004 和勞斯萊斯韋蘭這樣的早期戰時發動機的比率剛剛超過 3:1[2][3]

軸流式壓縮機通過在一系列翼型上加速空氣來工作,其中一組連接到旋轉軸,即“轉子”,第二組連接到發動機的外框架,即“定子”,正是通过這兩個組件之間的物理關係及其相對速度从而在特定條件下調整壓縮機。罗尔斯·罗伊Avon的早期型號,當時仍稱為 AJ65,在低速運行時往往會折斷壓縮機第一級的葉片。1949 年,罗尔斯·罗伊斯製造了該發動機的實驗版本,其中前低壓部分的幾排定子葉片可以在低速運行時旋轉以降低壓縮。事實證明,該解決方案存在幾個難題,包括高壓空氣会洩漏到發動機內部的軸承中。他們最終放棄了這個概念,取而代之的是一個更簡單的系統,該系統具有單個可變進氣口和一個在啟動期間從壓縮機的早期階段“排出”空氣的系統。這使得發動機以 6.2:1 的壓縮比進入服役,這是一個巨大的進步,在後來的版本中進一步提高到8.8。事實證明,這極具影響力,那個時代的許多引擎都使用了這些概念,包括通用電氣J73[4]

1951年,GE 決定嘗試可變定子設計。由 Gerhard Neumann 領導的團隊製作了一個原型,其中 14 級定子的進氣口和前五個級是可變的。该设计的测试型号被稱為 X24A,於1952年5月完成。不久之後,空軍簽訂了一份新發動機的合同,推力約為 14,000 磅,能够為新的超音速轟炸機設計提供動力。飛機燃氣輪機部門的負責人 C.W. 'Jim' LaPierre 組成了兩個團隊來考慮一種可以在2.0馬赫的速度下長時間運行同時在0.9馬赫的巡航中仍能提供良好的燃油經濟性的发动机。Gerhard Neumann負責使用 X24 可變定子概念的團隊,而Chapman Walker 則領導了使用雙線軸設計的並行工作。對最終設計的比較表明,可變定子的设计更輕、更簡單,直徑更小[5]

1953年12月3日,GE贏得了空軍合同,並獲得了 MX2118 合同,旨在為 Convair B-58 Hustler 提供動力。 GE 提供的另外兩種發動機,即現有 J73 的高級版本和稱為 J77 的更大的发动机設計,最终都被取消了。合同從新設計的原型 GOL-1590開始。它於 1953年12月16日首次運行,但首次运行时发动机很快失去控制並被損壞。發動機在三週後被修復並再次運行,並迅速表現出卓越的性能,這讓團隊開始質疑他們測試設備的準確性。生產版本的第一個原型機 XJ-79 於 1954年6月8日運行。

發動機的首飛是在1955年5月20日,當時發動機被放置在 J47 動力 B-45C (48-009) 的炸彈艙中。 J79 從彈艙下降,四架 J47 被關閉,讓 B-45 在單個 J79 上飛行。 [8] 1955 年 12 月 8 日經過 50 小時的資格測試後的第一次飛行,為第二台預生產的道格拉斯 F4D Skyray 提供動力,作為通用電氣開發和資格計劃的一部分,J79 取代了原來的西屋 J40 發動機。 YF-104 是下一架搭載 J79 的飛機,隨後在海軍贊助的一項計劃中重新安裝了 Grumman F11F Tiger,以在 F4H (F-4) 首飛之前獲得發動機的使用經驗。

J79用於 F-104星式戰鬥機、B-58盜賊轟炸機、F-4幽靈II戰鬥機A-5攻擊機幼獅戰鬥機和 SSM-N-9 Regulus II超音速巡航導彈。它已經生產了30多年。超過17,000 架J79在美國製造,並在比利時加拿大德國以色列義大利日本獲得授權生產。配備J79的F-16戰隼的降級版本被提議作為一種用於出口的低成本戰鬥機,雖然試飛了原型機,但沒有找到客戶。

J79被1960年代後期新戰鬥機設計中的渦輪扇發動機取代,例如F-111F-14中使用的普惠TF30,以及F-15中使用的F100渦輪扇發動機的新一代渦扇通過繞過發動機核心周圍 (旁通比) 的空氣提供更好的巡航燃油效率。

設計

 
J79的分段壓縮機

壓氣機葉片和渦輪葉片由403不銹鋼製成,但J79-GE-3B和J79-GE-7A變體除外,它們在第7至17級使用 A286 葉片。壓氣機轉子由拉培合金、B5F5 和鈦製成。J79在某些油門設置下會發出特殊的嘯叫聲。這個奇怪的特徵導致 NASA運營的F-104B戰鬥機N819NA被命名為狼嚎聲 (Howling Howland) 。 早期型號的發動機也會產生大量的煙霧,特別是在中油門/巡航設置下,這是J79的一個缺點,使它們容易被目視發現。 後來的型號被重新設計為“無煙”。

型號

 
YF-104A裝備的J79-GE-3
XJ79-GE-1
原型。1954年6月8日進行的第一次地面靜態試驗產生了14,350 lbf(63.83 kN)的後燃推力[6]
YJ79-GE-1
首次試飛的版本被命名為YJ79-GE-1.
J79-GE-2
F-4H-1幽靈式戰鬥機(F-4A), 後燃推力為16,100 lbf(71.62 kN)
J79-GE-2A
與-2版本幾乎相同
J79-GE-3
用於YF-104AF-104A格魯曼F11F-1F超級虎英语Grumman F11F-1F Super Tiger
J79-GE-3A
使用於YF-104A、F-104A及F-104B
J79-GE-3B
F-104A、F-104B
J79-GE-5A
使用於B-58哈斯勒轟炸機英语Convair B-58 Hustler,後燃推力為15,600 lbf(69.39 kN)
J79-GE-5B
使用於B-58哈斯勒轟炸機英语Convair B-58 Hustler,後燃推力為15,600 lbf(69.39 kN)
J79-GE-5C
 
J79-GE-15A於美國空軍博物館展示
J79-GE-7
F-104C、F-104D及F-104F
J79-GE-7A
F-104C、F-104D及F-104F
J79-OEL-7
加拿大奧倫達發動機英语Orenda Engines獲授權生產的版本,裝備於CF-104戰鬥機英语Canadair CF-104
J79-GE-8
裝備於A-5攻擊機及F4H-1(F-4B),後燃推力為16,950 lbf (75.4 kN)
J79-GE-8A
-8的變體
J79-GE-8B
-8的變體
J79-GE-10
F-4J,17,900 lbf (79.379 kN) of afterburner thrust.
J79-GE-11
J79-GE-11A
裝備於F-104GTF-104G。15,600 lbf (69 kN) 的後燃推力. 許多-11型號於歐洲授權生產,作為F-104在歐洲的大型生產計畫。
J79-IHI-11A
授權生產的GE-11A,由日本石川島播磨重工業製造,裝備於F-104J/F-104DJ
J79-MTU-J1K
德國MTU航空發動機公司生產的GE-11A版本
J79-GE-15
F-4C、RF-4C及F-4D ; 17,000 lbf (75.6kN) 的後燃推力
J79-GE-17
F-4E、RF-4E、F-4EJ、F-4F、F-4G; 17,900 lbf(80 kN)的後燃推力
J79-GE-19
F-104S,也使用於第319戰鬥機攔截訓練中隊英语319th Fighter Interceptor Training Squadron的F-104A
J79-GE-J1E
以色列貝特謝梅什發動機有限公司英语Beit Shemesh Engines Ltd(BSEL),後燃推力為18,750 lbf(83.40 kN),裝備於幼獅戰鬥機.
J79-GE-119
F-16/79

參考資料

  1. ^ General Electric - Aviation History 互联网档案馆的,存档日期2011-08-24. Retrieved: 7 April 2008
  2. ^ Extension of Useful Operating Range of Axial-Flow Compressors by Use of Adjustable Stator Blades. 29 December 1944 [2022-06-15]. (原始内容于2022-02-10). 
  3. ^ https://archive.org/details/sim_journal-of-the-aerospace-sciences_1947-05_14_5, p.269
  4. ^ Rolls-Royce Aero Engines,Bill Gunston 1989, ISBN 1 85260 037 3, p.132/219
  5. ^ "seven decades of progress" General Electric, Aero Publishers Inc. 1979, ISBN 0-8168-8355-6, p.89
  6. ^ Pace 1992, p. 69.

j79渦輪噴射發動機, 通用電氣j79是一種軸流式渦輪噴氣發動機, 装备各类戰鬥機和轟炸機以及超音速巡航導彈, j79由美國通用電氣飛機發動機公司生產, 並许可全球多家公司进行生產, general, electric, j79美國空軍博物館所展示的j79發動機類型, 渦輪噴射發動機原產國, 美國生產, 奇異航空首次試驗, 1955年5月20日主要應用, 104星式戰鬥機, 4幽靈ii戰鬥機, 5攻擊機產量, 衍生自, j73渦輪噴射發動機技術數據長度, 69英吋, 1公分, 最大直徑, 992毫米, 1英寸, 淨. 通用電氣J79是一種軸流式渦輪噴氣發動機 装备各类戰鬥機和轟炸機以及超音速巡航導彈 J79由美國通用電氣飛機發動機公司生產 並许可全球多家公司进行生產 J79渦輪噴射發動機General Electric J79美國空軍博物館所展示的J79發動機類型 渦輪噴射發動機原產國 美國生產 奇異航空首次試驗 1955年5月20日主要應用 F 104星式戰鬥機 F 4幽靈II戰鬥機 A 5攻擊機產量 gt 17 000 1 衍生自 J73渦輪噴射發動機技術數據長度 207 69英吋 530 1公分 最大直徑 992毫米 39 1英寸 淨重 3 855磅 1 749公斤 燃料 航空煤油压缩机 單軸17級軸流式壓縮機 一排可變進氣導葉 VIGV 跟6排可變定子葉片燃燒室 10個環型燃燒罐渦輪 3級加力燃烧室 三環象限燃燒模式 最高溫度1 985 性能數據最大推力 J79 GE 17A軍用推力 52 8千牛頓 11 900英磅力 後燃推力 80千牛頓 18 000英磅力 壓縮比 13 5 1推重比 4 6渦輪前溫度 攝氏930度空氣流量 每秒77公斤 目录 1 發展歷史 2 設計 3 型號 4 參考資料發展歷史 编辑1940年代後期 噴氣發動機設計的发展已受到壓氣機性能限制的地步 很難設計出在各種條件下都能高效運行的設計 而且這些條件在實際操作中會發生巨大變化 发动机伴随飛機開始在地面上靜止 而后却要在高空以接近音速的速度飛行 為了避免壓縮機失速 必須限制總壓力比 像容克斯 Jumo 004 和勞斯萊斯韋蘭這樣的早期戰時發動機的比率剛剛超過 3 1 2 3 軸流式壓縮機通過在一系列翼型上加速空氣來工作 其中一組連接到旋轉軸 即 轉子 第二組連接到發動機的外框架 即 定子 正是通过這兩個組件之間的物理關係及其相對速度从而在特定條件下調整壓縮機 罗尔斯 罗伊Avon的早期型號 當時仍稱為 AJ65 在低速運行時往往會折斷壓縮機第一級的葉片 1949 年 罗尔斯 罗伊斯製造了該發動機的實驗版本 其中前低壓部分的幾排定子葉片可以在低速運行時旋轉以降低壓縮 事實證明 該解決方案存在幾個難題 包括高壓空氣会洩漏到發動機內部的軸承中 他們最終放棄了這個概念 取而代之的是一個更簡單的系統 該系統具有單個可變進氣口和一個在啟動期間從壓縮機的早期階段 排出 空氣的系統 這使得發動機以 6 2 1 的壓縮比進入服役 這是一個巨大的進步 在後來的版本中進一步提高到8 8 事實證明 這極具影響力 那個時代的許多引擎都使用了這些概念 包括通用電氣J73 4 1951年 GE 決定嘗試可變定子設計 由 Gerhard Neumann 領導的團隊製作了一個原型 其中 14 級定子的進氣口和前五個級是可變的 该设计的测试型号被稱為 X24A 於1952年5月完成 不久之後 空軍簽訂了一份新發動機的合同 推力約為 14 000 磅 能够為新的超音速轟炸機設計提供動力 飛機燃氣輪機部門的負責人 C W Jim LaPierre 組成了兩個團隊來考慮一種可以在2 0馬赫的速度下長時間運行同時在0 9馬赫的巡航中仍能提供良好的燃油經濟性的发动机 Gerhard Neumann負責使用 X24 可變定子概念的團隊 而Chapman Walker 則領導了使用雙線軸設計的並行工作 對最終設計的比較表明 可變定子的设计更輕 更簡單 直徑更小 5 1953年12月3日 GE贏得了空軍合同 並獲得了 MX2118 合同 旨在為 Convair B 58 Hustler 提供動力 GE 提供的另外兩種發動機 即現有 J73 的高級版本和稱為 J77 的更大的发动机設計 最终都被取消了 合同從新設計的原型 GOL 1590開始 它於 1953年12月16日首次運行 但首次运行时发动机很快失去控制並被損壞 發動機在三週後被修復並再次運行 並迅速表現出卓越的性能 這讓團隊開始質疑他們測試設備的準確性 生產版本的第一個原型機 XJ 79 於 1954年6月8日運行 發動機的首飛是在1955年5月20日 當時發動機被放置在 J47 動力 B 45C 48 009 的炸彈艙中 J79 從彈艙下降 四架 J47 被關閉 讓 B 45 在單個 J79 上飛行 8 1955 年 12 月 8 日經過 50 小時的資格測試後的第一次飛行 為第二台預生產的道格拉斯 F4D Skyray 提供動力 作為通用電氣開發和資格計劃的一部分 J79 取代了原來的西屋 J40 發動機 YF 104 是下一架搭載 J79 的飛機 隨後在海軍贊助的一項計劃中重新安裝了 Grumman F11F Tiger 以在 F4H F 4 首飛之前獲得發動機的使用經驗 J79用於 F 104星式戰鬥機 B 58盜賊轟炸機 F 4幽靈II戰鬥機 A 5攻擊機 幼獅戰鬥機和 SSM N 9 Regulus II超音速巡航導彈 它已經生產了30多年 超過17 000 架J79在美國製造 並在比利時 加拿大 德國 以色列 義大利和日本獲得授權生產 配備J79的F 16戰隼的降級版本被提議作為一種用於出口的低成本戰鬥機 雖然試飛了原型機 但沒有找到客戶 J79被1960年代後期新戰鬥機設計中的渦輪扇發動機取代 例如F 111和 F 14中使用的普惠TF30 以及F 15中使用的F100渦輪扇發動機的新一代渦扇通過繞過發動機核心周圍 旁通比 的空氣提供更好的巡航燃油效率 設計 编辑 J79的分段壓縮機 壓氣機葉片和渦輪葉片由403不銹鋼製成 但J79 GE 3B和J79 GE 7A變體除外 它們在第7至17級使用 A286 葉片 壓氣機轉子由拉培合金 B5F5 和鈦製成 J79在某些油門設置下會發出特殊的嘯叫聲 這個奇怪的特徵導致 NASA運營的F 104B戰鬥機N819NA被命名為狼嚎聲 Howling Howland 早期型號的發動機也會產生大量的煙霧 特別是在中油門 巡航設置下 這是J79的一個缺點 使它們容易被目視發現 後來的型號被重新設計為 無煙 型號 编辑 YF 104A裝備的J79 GE 3 XJ79 GE 1 原型 1954年6月8日進行的第一次地面靜態試驗產生了14 350 lbf 63 83 kN 的後燃推力 6 YJ79 GE 1 首次試飛的版本被命名為YJ79 GE 1 J79 GE 2 為F 4H 1幽靈式戰鬥機 F 4A 後燃推力為16 100 lbf 71 62 kN J79 GE 2A 與 2版本幾乎相同 J79 GE 3 用於YF 104A F 104A及格魯曼F11F 1F超級虎 英语 Grumman F11F 1F Super Tiger J79 GE 3A 使用於YF 104A F 104A及F 104B J79 GE 3B F 104A F 104B J79 GE 5A 使用於B 58哈斯勒轟炸機 英语 Convair B 58 Hustler 後燃推力為15 600 lbf 69 39 kN J79 GE 5B 使用於B 58哈斯勒轟炸機 英语 Convair B 58 Hustler 後燃推力為15 600 lbf 69 39 kN dd J79 GE 5C J79 GE 15A於美國空軍博物館展示 J79 GE 7 F 104C F 104D及F 104F J79 GE 7A F 104C F 104D及F 104FJ79 OEL 7 加拿大奧倫達發動機 英语 Orenda Engines 獲授權生產的版本 裝備於CF 104戰鬥機 英语 Canadair CF 104 dd J79 GE 8 裝備於A 5攻擊機及F4H 1 F 4B 後燃推力為16 950 lbf 75 4 kN J79 GE 8A 8的變體 J79 GE 8B 8的變體 J79 GE 10 F 4J 17 900 lbf 79 379 kN of afterburner thrust J79 GE 11 J79 GE 11A 裝備於F 104G及TF 104G 15 600 lbf 69 kN 的後燃推力 許多 11型號於歐洲授權生產 作為F 104在歐洲的大型生產計畫 J79 IHI 11A 授權生產的GE 11A 由日本石川島播磨重工業製造 裝備於F 104J F 104DJ J79 MTU J1K 由德國MTU航空發動機公司生產的GE 11A版本 dd J79 GE 15 F 4C RF 4C及F 4D 17 000 lbf 75 6kN 的後燃推力 J79 GE 17 F 4E RF 4E F 4EJ F 4F F 4G 17 900 lbf 80 kN 的後燃推力 J79 GE 19 F 104S 也使用於第319戰鬥機攔截訓練中隊 英语 319th Fighter Interceptor Training Squadron 的F 104A J79 GE J1E 由以色列貝特謝梅什發動機有限公司 英语 Beit Shemesh Engines Ltd BSEL 後燃推力為18 750 lbf 83 40 kN 裝備於幼獅戰鬥機 J79 GE 119 F 16 79參考資料 编辑 General Electric Aviation History 互联网档案馆的存檔 存档日期2011 08 24 Retrieved 7 April 2008 Extension of Useful Operating Range of Axial Flow Compressors by Use of Adjustable Stator Blades 29 December 1944 2022 06 15 原始内容存档于2022 02 10 https archive org details sim journal of the aerospace sciences 1947 05 14 5 p 269 Rolls Royce Aero Engines Bill Gunston 1989 ISBN 1 85260 037 3 p 132 219 seven decades of progress General Electric Aero Publishers Inc 1979 ISBN 0 8168 8355 6 p 89 Pace 1992 p 69 取自 https zh wikipedia org w index php title J79渦輪噴射發動機 amp oldid 73110634, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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