【行业观察】普惠公司推出 F-35 战机新型自适应发动机的替代方案
导读:据airforcemag网站9月9日报道,美国航空发动机制造商普惠公司提议对F135 发动机进行修改,进一步提高推力和效率,这样的成本也远低于通过自适应发动机转换计划为F-35 战机提供新动力装置。
普惠公司负责 F135 发动机项目的副总裁詹妮弗·拉特卡 (Jennifer Latka) 表示,AETP 技术仅适用于空军 F-35A 和海军 F-35C 型号,无法适用于海军陆战队的 F-35B型号。她在接受美国《空军杂志》采访时说,为F135发动机开发两种不同的替代发动机——美国空军和海军的 AETP 和海军陆战队的另一种发动机,需要在该计划的 50 年生命周期中增加 400 亿美元。
在众议院版本的2022国防授权法案中将要求F-35战机联合项目办公室将AETP发动机进入F-35机队中,并在2027年左右实现,其战略目标之一就是通过为F-35战机发动机唯一供应商创造竞争对手来降低整个战机的成本。目前GE公司提供了XA100发动机方案,而普惠公司提供了XA101发动机方案。
美国空军投资 AETP计划,试图让F-35战机获得更大的航程和推力。这个想法就是兼具大型客机使用的大涵道涡扇发动机的燃油经济性优势,和提高战机机动性所需的低涵道发动机,其通过让一种发动机可以进行2种模式的切换,从而力求两全其美。
拉特卡表示,F-35B 战机独特的短距起飞和垂直着陆升力系统无法容纳 AETP 发动机。她说,为了与GE公司竞争,每家公司的发动机都需要有两个变体,并具有平行的维修和供应链。她强调,这就是普惠公司如何得出 400 亿美元的成本数字。
美国空军战斗机和先进飞机项目执行官戴尔·R·怀特(Dale R. White)准将在 8 月的新闻发布会上也持同样的怀疑态度。尽管他在 F-35 项目中没有任何作用,但他说,“试图改变……一个已部署系统的动力装置是极其复杂的。......你必须考虑投资回报可能是多少。”
普惠公司于 3 月向F-35战机联合项目办公室提交了两份关于F135 发动机现代化的提案。该公司表示,这些计划将使推力和航程各提高 10% 以上,并使 F-35B 的垂直升力提高 5%,热管理提高 50%。热损伤一直是这些发动机的一个问题,更少的热量也有可能提高隐身性能。
拉特卡说,F-35战机联合项目办公室要求“在 2020 年底”进行这项研究。她说,这些提案可以根据F-35战机联合项目办公室的要求“调整”,这些变化可以在 2028 年“切入”到生产中。一旦安装,也将有“一定的增长空间”。
这种方案的工业影响很小,因为增强型发动机可以“作为改造投入生产......因此它依赖于我们目前......依赖的完全相同的基础设施和相同的维修维护网络。”
拉特卡说:“现在大家都非常清楚”F-35战机需要升级发动机。我们将需要对发动机进行现代化改造,希望在F-35战机计划的整个生命周期内实现一次,发动机能力必须与飞机的能力相称。”
虽然她没有讨论F-35战机的Block 4 改进,但据了解,F-35战机需要携带更重的有效载荷和武器,并且强大的传感器和电子设备需要额外的冷却。如果没有性能更好的发动机,“他们就不能按照预期的方式使用喷气式飞机,”她说,并迅速补充说 F135 的性能“没有任何缺陷”,就像它今天一样。“如果有的话,发动机已经超过原始规格......这完全是为了增长。”
根据GE公司的说法,AETP 发动机的一个优势是它的第三股气流,GE公司表示它可以用来帮助冷却 F-35战机的电子设备。
与此同时,普惠公司正在投资数百万美元,试图降低其发动机的维持成本,这是 F-35战机高运营成本的主要原因。“我们明白了,”她说。“经济可负担能力是该计划的生存威胁。”
她继续说道:“我们已经将F135发动机的单位成本降低了 50%。改进将进一步降低成本,与最初的大修成本相比,将进一步减少 36%,而大修就是大笔花费的来源,因为部分发动机的热段部件已达到使用寿命。”
拉特卡表示:“我们知道如何降低成本……我们的整个商业形象是'按小时计算功率'。”
如果没有这样的改进,美国空军将需要更热地运行发动机以获得F-35战机Block 4 的能力,虽然发动机完成可以承受,但“这意味着……发动机需要更频繁地进行维护”,增加了维持成本。
拉特卡说,普惠公司提议的改进与实现空军到 2025 年将运营成本降低到每小时 25,000 美元的目标无关。升级也不是专门为机载系统创造更多电力。
F-35战机联合项目办公室每年举行两次 F-35 合作伙伴、运营商和其他利益相关者的会议,讨论未来计划,推进可能会列入下次会议的议程。
拉特卡表示:“我们需要明确问题是什么,然后,一旦我们了解了该要求,我们就会找出最具成本效益的解决方案。”
拉特卡没有评论普惠公司的 XA101发动机是否适合 F-35战机,只是说该发动机“一直打算……成为第六代战斗机的第六代”动力装置。F-35战机是第五代战斗机。普惠公司自春季以来一直在测试 XA101发动机,而GE公司于 8 月才开始测试其 XA100发动机。
“全新的技术伴随着大量的风险,这需要……大量的验证工作,”拉特卡说。“我们是说,AETP 不适合 F-35战机。”
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