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详解“超级大黄蜂”之心,通用电气的F414涡扇发动机

发布时间:2017-06-18  原作者:   点击数:

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  通用电气公司为波音F/A-18E/F“超级大黄蜂”以及EA-18G“咆哮者”研制的F414是一种优秀的中等推力战斗机涡扇发动机,虽然以F404为基础研制,但这种低涵道比双转子涡扇发动机基本是一种全新的设计。

F404发动机外形图
F404发动机外形图

F414-GE-400外形图
F414-GE-400外形图

F414结构图
F414结构图

  F414的核心机设计来自通用电气的F412非加力涡扇发动机,而这种发动机是为麦道/通用动力A-12“复仇者II”舰载隐身攻击机研制的。“复仇者II”在1988年赢得了美国海军先进战术飞机(ATA)的竞标,通用电气为该机开始研制派生自F404的F412。

  但由于延迟和成本超支,A-12项目在1991年被取消,并引发了激烈的争议和诉讼。好在通用电气研制F412的努力没有白费,麦道在1991年开始研究F/A-18“大黄蜂”战斗机的重大改型(后演变成F/A-18E/F“超级大黄蜂”,相关资料:动物凶猛(四 E/F)——波音F/A-18E/F“超级大黄蜂”舰载战斗机),要求航程和作战性能比现有“大黄蜂”大幅提高,通用电气于是提出了采用F412先进技术的F414发动机概念。1993年5月20日,F414原型发动机进行了首次试车。

F412原型机
F412原型机(相关资料:麦道A-12“复仇者II”舰载隐身攻击机悲歌

  通用电气通过把F412的核心机与F404低压压气机以及F120变循环涡扇发动机的径向火焰稳定器相结合创造出了F414。F120参加了美国空军的先进战术战斗机(ATF)发动机竞争,最后败给了普惠F119,让后者成为洛克希德F-22“猛禽”战斗机的动力装置。但最终统计数据显示F-22仅187架的产量使F119的生产数量远小于F414,所以失之东隅,收之桑榆,通用电气从美国海军这里获得了回报。

最终统计数据显示F-22仅187架的产量使F119的生产数量远小于F414,所以失之东隅,收之桑榆,通用电气从美国海军这里获得了回报
最终统计数据显示F-22仅187架的产量使F119的生产数量远小于F414,所以失之东隅,收之桑榆,通用电气从美国海军这里获得了回报

  为了使“超级大黄蜂”的后机身设计的改动最小化,美国海军规定F414发动机必须能装入与F404相同的发动机舱空间,但两者安装点有所不同。

  于是F414的外部尺寸与F404相同,都是3912毫米长,最大直径889毫米,这样一来增加推力就成了艰巨任务。设计要求F414的每秒最大核心气流比F404高出20%,最大加力推力比F404高出24%,为了满足核心气流和推力要求,通用电气加大了F414风扇的等效直径并提高了发动机整体增压比。

  最后通用电气成功实现了设计目标。虽然F414的三级低压风扇系统比F404的长了125毫米,但通用电气通过把燃烧室长度缩短25毫米,把加力燃烧室长度缩短100毫米,使新发动机的总长度保持与F404一致。

F414与F404的参数对比
F414与F404的参数对比

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