R-29渦輪噴射發動機(俄語:Туманского Р-29)是蘇聯圖曼斯基設計局於1960年代後期研製配有後燃器之渦輪噴射發動機,[1]在蘇聯發動機技術分代中屬於第三世代之範疇,[2]它裝配於1970年代服役的蘇聯戰機上,主要為米格23系列機型運用,後由R-35渦輪噴射發動機給替換。
圖曼斯基R-29渦輪噴射發動機 | |
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類型 | 渦輪噴射發動機 |
原產國 | 蘇聯 |
設計 | 圖曼斯基設計局(OKB-300) |
生產 | 烏法發動機製造廠 聯盟航空發動機科學技術聯合體(第300工廠) 莫斯科機械製造企業 |
首次試驗 | 1970年代 |
生產年份 | 1973 - 1990年代 |
主要應用 | 米格-23戰鬥機 米格-27攻擊機 Su-17攻擊機 |
衍生自 | R-27F-300渦輪噴射發動機 |
技術數據 | |
長度 | 4991.5公分 |
最大直徑 | 912公釐(35.9英寸) |
淨重 | 1,880公斤 |
燃料 | 航空煤油 |
壓縮機 | 11級軸流式、5段低壓、6段高壓 |
燃燒室 | 環形燃燒室 |
渦輪 | 單級低壓、2級高壓 |
控制系統 | 機械液壓控制 |
性能數據 | |
最大推力 | 78.48仟牛頓(8,002公斤)(軍用推力) 112.81仟牛頓(11,503公斤)(後燃推力) |
耗油率 | 0.95公斤/每公斤推力/小時(軍用推力) 1.8公斤/每公斤推力/小時(軍用推力) |
壓縮比 | 12.2:1 |
推重比 | 4.446(軍用推力) 6.119(後燃推力) |
渦輪前溫度 | 攝氏1,083度 |
空氣流量 | 每秒105公斤 |
簡介
R-29是由圖曼斯基R-27F-300渦輪噴射發動機所改良,R-27渦輪噴射發動機由榭爾蓋·康斯坦丁諾維奇·圖曼斯基主持的圖曼斯基設計局(第300設計局)研發,主開發工程師則是康士坦丁·魯本諾維奇·哈洽圖洛夫,R-27配備在初期的米格23原型機上,性能上雖然不輸同期蘇聯其它設計局製品,但因為米格23重量攀升突破10公噸,最大後燃推力10,000公斤的R-27推力無法滿足新戰機對於突破兩倍音速之需求,提升推力的R-29因此開發。
R-29代號「產品55」,它維持了R-27的11級軸流壓縮機設計,但引擎直徑較R-27增加了4.5%,並使用了全新設計的第一級與第二級低壓渦輪,使空氣進氣量較R-27增加16%;另外則是增加了一級高壓渦輪,並導入薄膜冷卻(film cooling)技術提升燃燒效率,這使得高壓渦輪工作溫度增加50攝氏度,總渦輪壓縮比從R-27的10增加到12,後燃器運作狀態下的最大推力較R-27增加了25%。
R-29與其它蘇聯發動機比較比較特殊之處是它配備了輔助動力系統。空用噴射發動機需要外力協助啟動渦輪,因此需要配備氣源車等支援設備,R-29在設計中額外加裝了一具TC-21渦輪發動機,該發動機屬於自由渦輪發動機,燃料與飛機發動機共用,可自轉啟動,最大運轉時間60秒,其生產的壓縮空氣可以提供主發動機足夠氣壓啟動,提升在野戰環境下的適應能力。
R-29在當時的主要競爭對手是留里卡設計局研發的AL-21發動機,AL-21的推力輸出與R-29同等,在油耗表現上優於R-29,但是R-29的抗戰損表現與技術複雜度則優於AL-21,因此蘇聯除了在米格23系列機型使用此發動機,也提供原先使用AL-21的機型,使它們可以符合外銷規範。
型號
- R-29-300
- 在米格23-MF以及由該機型衍生的米格23系列使用。[3]
- R-29B-200
- 代號「產品55B」,為米格27系列的主要動力。因機型不需要雙倍音速任務需求,發動機低壓葉片進行修改,最大後燃推力下降到11,500公斤,同時也改善了燃油消耗表現,在軍推狀態下消耗燃料0.8-0.83公斤/每公斤推力/小時,接近AL-21發動機的性能。
- R-29BS-300
- 因蘇聯不允許AL-21渦輪噴射發動機外銷,提供外銷版Su-17攻擊機與SU-22戰鬥攻擊機的動力選項,修改齒輪箱之設計。[3]
- R-29T-300
- 用於SU-24戰鬥轟炸機原型-T6-8D試驗機上的型號,試圖取代AL-21F,但因為發動機性能不足,未獲採用。[4]。
R-29與中華人民共和國
在中蘇決裂前,中華人民共和國從蘇聯取得的飛機發動機技術僅有米格21使用的圖曼斯基R-11發動機。1978年,中國以支持埃及米格機隊的妥善為代價,向埃及索討了一些先進的蘇聯軍備,埃及原先同意提供2架米格23MS、2架米格23BN、2架米格23U,但談判最後獲得了1架米格23MS,這架飛機在1978年8月運輸回國,也包含了機上安裝的R-29-300發動機。1979年3月10日由410廠(現中國航發瀋陽黎明發動機有限責任公司)進行R-29發動機的逆向工程,引擎編號渦噴15,廠內代號「55式」。
410廠製造的渦噴15於1979年7月首度試俥,仿製初步順利,並在1980年5月批准用於研發中的殲-13上。[5]但殲13研製計畫在1981年3月遭取消,[6]使得渦噴15失去後續預算,研製遭到擱置。1983年,殲十計畫啟動時渦噴15再度被選定為新戰機的動力來源,不過因1987年渦扇-10正式定案開發使得渦噴15再度失去需求。但渦扇10開發進度可能會晚於殲十原型機出廠期程,國防科工委曾一度希望製造少量的渦噴15作為殲十原型機的替代動力。[7]原型機正式完成前碰上了1991年蘇聯解體,中共可以購入性能更好的AL-31發動機,徹底斷絕了渦噴15的生路,1993年航空工業單位完全終止渦噴15計畫。
參考資料
外部連結
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