NK-32渦輪風扇發動機發動機(俄語:Двигатель NK - 32,英語:Kuznetsov NK-32),是蘇聯時期,專門為圖-160轟炸機研發的一款帶有后燃器的大推力旁路渦扇噴氣發動機。
1977年,為滿足當時圖-160轟炸機超音速巡航突防的需要,蘇聯庫茲涅佐夫發動機設計局開始研制NK-32。1983年,特魯德公司啟動NK-32的批量生產,至1993年停產。2016年,庫茲涅佐夫設計局又宣布恢復NK-32發動機的量產,其中NK-32的02系列發動機成為恢復圖-160在俄羅斯量產的關鍵。2017年10月,升級版NK-32-02飛機發動機開始測試,并于次年開始小批量生產。2020年夏天,NK-32-02發動機開始交付,隨后進行了首飛。
NK-32加力渦扇發動機,加力推力超過了226千牛,并采用了隱身設計。它也是當時世界上研制的推力最大的軍用加力渦扇發動機。
簡史
研制背景
1969年,蘇聯空軍決定開始研制先進戰略轟炸機,隨后圖-160轟炸機脫穎而出。圖-160最初選擇使用,圖-22M3的四臺推力為14300/25000 kp的NK-25發動機。之后,發現NK-25雖然具備了必要推力,但消耗太高,無法滿足洲際飛行的要求。出于這個原因,庫茲涅佐夫發動機設計局受命研制一種新的三軸NK-32發動機,NK-32的外形尺寸接近NK-25,因此沒有必要重新設計飛機。
研發歷程
1977年,蘇聯庫茲涅佐夫發動機設計局開始研制NK-32,該發動機采用三轉子布局,是當時世界上研制的推力最大的軍用加力渦扇發動機。
1983年,特魯德公司啟動NK-32的批量生產,并一直持續到1993年被叫停。十年間,NK-32共裝備了30多架戰略轟炸機,并積累了250臺發動機的庫存及其部件。之后,該發動機的大部分技術文件都丟失了。
2016年,位于薩馬拉的庫茲涅佐夫設計局宣布,將恢復用于圖-160轟炸機的NK-32發動機量產,其中NK庫茲涅佐夫NK-32的02系列發動機更經濟,效率更高,可增加轟炸機的航程,是恢復圖160在俄量產的關鍵。這次NK-32的重新量產,得益于部分航空發動機的關鍵歷史文件被發現,而由于采用了新型鎂鈦鑄件,其性能得到了進一步提高,被命名為“NK-32-02”。
2017年10月,俄羅斯國有企業聯合發動機公司開始測試,其為圖-160超音速重型戰略轟炸機設計的,升級版NK-32-02飛機發動機。
2018年12月,俄羅斯開始生產首批升級改進型NK-32K發動機,用于裝備當年剛首飛的圖-160M2轟炸機。改進型NK-32發動機在推力上有了較大提升,采用了新型數字燃油控制系統,總體上大大降低了發動機的自重,并提升了燃油效率,為PAK-DA戰略轟炸機配備的改進型NK-32K發動機,性能也更加先進。
2020年8月,俄羅斯聯合發動機公司宣布,已完成第二階段第一批NK-32發動機的制造和測試,產品符合要求,并被客戶接受。同年夏天,NK-32-02發動機開始交付。11月,俄羅斯的圖-160M戰略轟炸機,使用聯合發動機公司迭代后的NK-32-02發動機進行了首次飛行,這次飛行持續了2小時20分鐘,飛行高度達到了19,700英尺。
基本構造
NK-32加力渦扇發動機,是帶有后燃器的旁路渦輪噴氣發動機,其壓縮機包括一個三級風扇,五個中壓和七個高壓級。發動機的中央部分為一個環形多噴嘴燃燒室。渦輪機部分由兩個低壓級以及一個中壓級和一個高壓級組成,后燃器位于渦輪機后面。發動機的壓力增加度為26.8,旁路比為1.4。渦輪機前部的氣體溫度高達1300°C,使用了具有液壓冗余的電氣控制系統。
改進型的NK-32-02保留了原先的所有主要特征,它仍然是一臺雙回路、三軸發動機;壓縮機保留高壓和中壓級,而渦輪機具有高壓、中壓和低壓級。同時,對原先的一些部件進行了更新,并使用了現代控制系統和新型鎂鈦鑄件。
性能指標
NK-32加力渦扇發動機的長度小于7.5米,最大直徑為1.785米,重3.65噸,最大推力為25000kgf。以圖-160轟炸機為例,四臺該發動機可以使其將起飛重量增加到275噸,并達到2200公里/小時的速度,在不再次加油的情況下,最大航程可達18950公里。
改進型的NK-32-02,采用了新型數字燃油控制系統,總體上大大降低了發動機的自重。該型發動機為雙回路三軸渦輪式發動機,長7.45米,直徑1.97米,重3.65噸,保留了NK-32發動機原有的動力特點,將單臺最大推力從18噸提升至25噸,使戰略轟炸機飛行速度達到2馬赫以上;在續航能力方面,NK-32-02型發動機引入電子系統控制發動機,運用等離子點火原理,可節省約10%的油料消耗,航程提升約1200千米。
應用領域
庫茲涅佐夫NK-32加力渦扇發動機最初是為圖-160轟炸機研發的,蘇聯解體后,隨著戰斗準備型飛機機隊的急劇減少和飛行強度的降低,在一定程度上限制了資源的開發和對新發動機的需求,導致該發動機的停產。之后,隨著圖-160M戰略攜帶導彈轟炸機的現代化和恢復建設的需求,改進型發動機NK-32-02成為其關鍵組件之一。而為PAK-DA戰略轟炸機研制的NK-32渦扇發動機,則為不加力改型。
參考資料 >
NK-32/321.Letecké motory.2024-02-09
Первый двигатель НК-32 нового производства для оснащения стратегического ракетоносца Ту-160 минобороны РФ получит в 2013 году.Первый.2024-02-09
中國下一代轟炸機或使用矢量航發 航程比美俄更遠.新浪網.2024-02-08
Russia begins production of engines for upgraded Tu-160M strategic bomber.Air Recognition.2024-02-08
美俄戰略轟炸機發動機發展研究.微信公眾平臺.2024-02-09
News of the project to resume production of NK-32 engines.Military-review.2024-02-08
俄開始研發PAK-DA隱身戰轟 稱5年后就首飛.荔枝網.2024-02-08
新型發動機裝上俄軍戰略轟炸機.觀察者網.2024-02-08
Upgraded NK-32 Engine Designed For Russian Tu-160 Bombers Enters Testing Phase.Defense World.2024-02-08
NK-32-02 engines and the future of long-range aviation.TOP WAR.2024-02-08
中國軍機空對空大片.微信公眾平臺.2024-02-09
Tu-160M takes flight with updated engines.flightglobal.2024-02-08
首發 | 透視俄羅斯圖-160M2戰略轟炸機.微信公眾平臺.2024-02-09