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RD-93型发动机是用于米格-29战机的RD-33涡扇发动机的改进型,由俄罗斯圣彼得堡克里莫夫公司研发,莫斯科切尔内舍夫机械制造厂正在量产。 RD-93发动机的推力较大,最大推力49.4千牛,加力81.4千牛,可使飞机在16500米的高度维持每小时2000公里的速度。中国在RD-93发动机的基础上研制了涡扇-13“天山”发动机。

武器性能

  • 中文名:RD-93发动机
  • 全    长:4,250毫米(167.3吋)
  • 直    径:1,040毫米(40.9吋)
  • 净    重:1,055公斤(2,325磅)
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    生产背景编辑本段

    苏联列宁格勒克里莫夫设计局(现为俄罗斯圣彼得堡克里莫夫公司)于20世纪70年代初期开始研制高推重比的加力式涡轮风扇发动机RD-33,并由莫斯科契尔尼舍夫机械制造厂(红十月工厂)生产。RD-33是苏联第1种推重比为8.0一级的发动机(另一型为用于苏-27的AL-31F,苏-27晚于米格-29于1984年开始装备部队),发动机推重比按干重量计算为7.87,按交付状态重量计算则为6.62。有报道称截至1995年1月,俄罗斯已生产1216架装RD-33发动机的米格-29单座型和197架双座型,合计1413架。在飞机与发动机发展过程中,承担发动机试验的2号飞机和4号飞机,均因发动机问题先后于1978年6月15日和1980年10月31日坠毁。

    为了满足中国FC-1“枭龙”战斗机的需要,克里莫夫设计公司将RD-33的附件机匣由安置在发动机的上部,改为安置在发动机下方,并将发动机命名为RD-93。据《简氏防务周刊》2005年6月17日报道,俄罗斯国家武器出口公司已就向中国FC-1“枭龙”战斗机提供RD-93发动机事宜签署了合同。分析人士估计,俄向中方提供首批100台发动机、零部件和128维修服务的总价值为2.67亿美元。

    RD-93由4级带处理机匣的风扇、9级高压压气机、环形直流燃烧室、带冷却叶片的单级高、低压涡轮、带径向与环形稳定器的加力燃烧室及可调尾喷管等组成,整台发动机划分为11个单元体,采用全权限数字式控制。

    发动机主要参数为:中间推力(不开加力最大推力)为50kN,最大推力(开加力推力)为81.4kN,加力比为1.628;中间耗油率为0.785kg·(daN·h) ,最大耗油率2.73kg·(daN·h) ,空气流量为77kg/s,总压比为21,涵道比为0.48,涡轮前最高燃气温度为1680K。

    综观RD-93发动机结构设计来看,RD-93是一种既采用了苏联发动机结构设计中的某些传统设计(例如风扇中的盘、鼓采用圆柱面定心与径向销钉传扭的连接方式等),又采用了当时最先进的技术的设计(例如高压压气机前几级盘与鼓采用焊接连接方式,高压涡轮后轴承采用中介轴承等),而且还采用了西方某些发动机的传统设计(例如高压压气机后几级盘与鼓采用多根长螺栓连接方式),以及西方国家发动机中很少采用的风扇处理机匣等。在当时(20世纪60年代末~70年代初期)采用了类似大杂烩的结构设计,能在较短时间内研制出基本适用的高性能发动机,满足了第三代战斗机米格-29研制的需要,这种较为实际的做法,比脱离现实单纯追求高精尖的冒进做法是可借鉴的。

    RD-93发动机高压,低压转子共用5个支点支承,其中4号支点为中介轴承,3个承力框架。高压、低压转子分别采用了刚性、柔性联轴器。

    转子

    低压转子采用了1-1-1支承方案,即风扇转子前、后各1个支点(即1号、2号支点),低压涡轮后1个支点(5号支点),其中2号支点为止推支点,即该支点为滚珠轴承。

    高压转子由于长度较短,几乎所有战斗机用发动机均采用两个支点支承,RD-93也采用两个支点的1-0-1支承方案,即在高压压气机前设置1个支点(3号),高压涡轮后1个支点(4号),且4号支点做成中介支点。所谓中介支点是指该支点的轴承,内环支承于1个轴上,外环支承于另1个轴上,即轴承内外环以不同转速旋转着,此种轴承称为中介轴承,亦称为轴间轴承。在RD-93中,4号轴承的内环固定于低压涡轮轴上,外环固定于高压涡轮后轴上。

    承力框架

    RD-93采用了3个承力框架,即:进气机匣、中介机匣和后轴承机匣。

    1、进气机匣

    进气机匣也称风扇前机匣,由4根沿轴线呈倾斜状的流线型支板及同心地焊接在一起的内外机匣组成的。由于RD-93既无进口导流叶片,也无可变弯度进口导流叶片,所以只能采用专门的流线型支板来传力,这种设计在西方国家的军用发动机中还很少见到。

    2、中介机匣

    在军民用发动机中,风扇与高压压气机间的中介机匣都作为支承风扇后轴承及高压压气机前轴承的承力框架,RD-93采用了这一传统的设计。

    3、后轴承机匣

    这也是许多军民用发动机中采用的典型承力框架,只是在其他发动机中,固定于后轴承机匣上的后轴承支座是用以固定涡轮后轴承外环的,而在RD-93中,后轴承支座是用以固定涡轮后轴承内环的。

    联轴器

    高低压转子采用了不同形式的联轴器,高压转子采用了刚性的端面直齿联轴器,低压转子采用了具有浮动球形垫圈的柔性套齿联轴器。

    滚动轴承阻尼环

    3号轴承即高压压气机前滚珠轴承外环与轴承座间装有若干片钢圈组成的叠层阻尼环,这种阻尼环在苏俄的发动机中采用较多,西方国家的发动机采用较少。现代军民用发动机中普遍将高压压气机前滚珠轴承通过带挤压油膜的弹性支座支承于中介机匣上。

    石墨封严件

    RD-93没有采用以前苏制发动机中常用的筐齿式封严装置,在3个油腔处的5个油封处均采用了石墨封严装置,其中4个为径向接触式石墨封严装置,用于风扇前轴承(1个)、中介机匣(2个)及低压涡轮后轴承处(1个);1个为径向加双向端面接触式石墨封严装置,用于4号中介轴承处。径向接触式石墨封严装置曾在许多发动机中采用过,但径向加双向端面接触式石墨封严装置却很少见到,它有4个环形石墨封严环,4个环均套装在低压涡轮轴内,起到径向封严作用;每个封严环还有1个端面封严面,在弹簧片的弹向力作用下与相应的止推环及中介环相接触,起到端面封严作用。之所以采用这么复杂结构,是由于此封严装置是处于低压涡轮轴与高压涡轮轴之间的轴间封严处,不能采用简单的径向石墨封严装置。

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