NK-32涡扇发动机
苏联为图-160轰炸机研制的涡扇发动机
NK-32涡轮风扇发动机发动机(俄语:Двигатель NK - 32,英语:Kuznetsov NK-32),是苏联时期,专门为图-160轰炸机研发的一款带有后燃器的大推力旁路涡扇喷气发动机。
1977年,为满足当时图-160轰炸机超音速巡航突防的需要,苏联库兹涅佐夫发动机设计局开始研制NK-32。1983年,特鲁德公司启动NK-32的批量生产,至1993年停产。2016年,库兹涅佐夫设计局又宣布恢复NK-32发动机的量产,其中NK-32的02系列发动机成为恢复图-160在俄罗斯量产的关键。2017年10月,升级版NK-32-02飞机发动机开始测试,并于次年开始小批量生产。2020年夏天,NK-32-02发动机开始交付,随后进行了首飞。
NK-32加力涡扇发动机,加力推力超过了226千牛,并采用了隐身设计。它也是当时世界上研制的推力最大的军用加力涡扇发动机。
简史
研制背景
1969年,苏联空军决定开始研制先进战略轰炸机,随后图-160轰炸机脱颖而出。图-160最初选择使用,图-22M3的四台推力为14300/25000 kp的NK-25发动机。之后,发现NK-25虽然具备了必要推力,但消耗太高,无法满足洲际飞行的要求。出于这个原因,库兹涅佐夫发动机设计局受命研制一种新的三轴NK-32发动机,NK-32的外形尺寸接近NK-25,因此没有必要重新设计飞机。
研发历程
1977年,苏联库兹涅佐夫发动机设计局开始研制NK-32,该发动机采用三转子布局,是当时世界上研制的推力最大的军用加力涡扇发动机
1983年,特鲁德公司启动NK-32的批量生产,并一直持续到1993年被叫停。十年间,NK-32共装备了30多架战略轰炸机,并积累了250台发动机的库存及其部件。之后,该发动机的大部分技术文件都丢失了。
2016年,位于萨马拉的库兹涅佐夫设计局宣布,将恢复用于图-160轰炸机的NK-32发动机量产,其中NK库兹涅佐夫NK-32的02系列发动机更经济,效率更高,可增加轰炸机的航程,是恢复图160在俄量产的关键。这次NK-32的重新量产,得益于部分航空发动机的关键历史文件被发现,而由于采用了新型镁钛铸件,其性能得到了进一步提高,被命名为“NK-32-02”。
2017年10月,俄罗斯国有企业联合发动机公司开始测试,其为图-160超音速重型战略轰炸机设计的,升级版NK-32-02飞机发动机。
2018年12月,俄罗斯开始生产首批升级改进型NK-32K发动机,用于装备当年刚首飞的图-160M2轰炸机。改进型NK-32发动机在推力上有了较大提升,采用了新型数字燃油控制系统,总体上大大降低了发动机的自重,并提升了燃油效率,为PAK-DA战略轰炸机配备的改进型NK-32K发动机,性能也更加先进。
2020年8月,俄罗斯联合发动机公司宣布,已完成第二阶段第一批NK-32发动机的制造和测试,产品符合要求,并被客户接受。同年夏天,NK-32-02发动机开始交付。11月,俄罗斯的图-160M战略轰炸机,使用联合发动机公司迭代后的NK-32-02发动机进行了首次飞行,这次飞行持续了2小时20分钟,飞行高度达到了19,700英尺。
基本构造
NK-32加力涡扇发动机,是带有后燃器的旁路涡轮喷气发动机,其压缩机包括一个三级风扇,五个中压和七个高压级。发动机的中央部分为一个环形多喷嘴燃烧室。涡轮机部分由两个低压级以及一个中压级和一个高压级组成,后燃器位于涡轮机后面。发动机的压力增加度为26.8,旁路比为1.4。涡轮机前部的气体温度高达1300°C,使用了具有液压冗余的电气控制系统。
改进型的NK-32-02保留了原先的所有主要特征,它仍然是一台双回路、三轴发动机;压缩机保留高压和中压级,而涡轮机具有高压、中压和低压级。同时,对原先的一些部件进行了更新,并使用了现代控制系统和新型镁钛铸件。
性能指标
NK-32加力涡扇发动机的长度小于7.5米,最大直径为1.785米,重3.65吨,最大推力为25000kgf。以图-160轰炸机为例,四台该发动机可以使其将起飞重量增加到275吨,并达到2200公里/小时的速度,在不再次加油的情况下,最大航程可达18950公里。
改进型的NK-32-02,采用了新型数字燃油控制系统,总体上大大降低了发动机的自重。该型发动机为双回路三轴涡轮式发动机,长7.45米,直径1.97米,重3.65吨,保留了NK-32发动机原有的动力特点,将单台最大推力从18吨提升至25吨,使战略轰炸机飞行速度达到2马赫以上;在续航能力方面,NK-32-02型发动机引入电子系统控制发动机,运用等离子点火原理,可节省约10%的油料消耗,航程提升约1200千米。
应用领域
库兹涅佐夫NK-32加力涡扇发动机最初是为图-160轰炸机研发的,苏联解体后,随着战斗准备型飞机机队的急剧减少和飞行强度的降低,在一定程度上限制了资源的开发和对新发动机的需求,导致该发动机的停产。之后,随着图-160M战略携带导弹轰炸机的现代化和恢复建设的需求,改进型发动机NK-32-02成为其关键组件之一。而为PAK-DA战略轰炸机研制的NK-32涡扇发动机,则为不加力改型。
目录
概述
简史
研制背景
研发历程
基本构造
性能指标
应用领域
参考资料