渦扇15也不如，推力高達25噸！圖160配備的NK32航發到底有多強？

8月24日，據俄羅斯媒體報道，

俄羅斯國防部確定以75億盧布採購第二批8臺NK-32-02渦扇發動機，用於生產效能強大的圖160戰略轟炸機。

一、圖160至今仍是最強大的變後掠翼轟炸機，但因不能隱身，已不適應時代。

圖-160是一款採用變後掠翼的戰略轟炸機，採用4臺加力推力為25噸的庫茲涅佐夫NK-32加力渦扇發動機，空重110噸，最大起飛重量達到了275噸，最大航程1。6萬公里，最大升限為2。1萬米，最大飛行速度2。05馬赫，內建彈艙最多能夠掛載45噸各型彈藥，在攜帶9噸彈藥、採用高-低-高作戰模式、以及全程亞音速飛行時，作戰半徑為7700公里，全程以1。5馬赫速度飛行時，作戰半徑約2000公里。

圖160變後掠翼戰略轟炸機

美國同類戰略轟炸機是B-1B變後掠翼戰略轟炸機，採用

4臺加力推力為136。92千牛的F101-GE-102渦扇發動機，空重為87。1噸，最大起飛重量為216。4噸，最大航程1。2萬公里，最大升限為1。6萬米，最大飛行速度1。25馬赫，內建彈倉最多可掛載噸彈藥34噸各型彈藥。

對比發現，圖160相比美國的B-1B轟炸機來說，效能全面大幅度超越，當之無愧成為同類轟炸機中的王者。然而，美中不足的是圖160不具備隱身能力，這個缺點直接抵消了它飛行速度快的優點。

在防空導彈越來越先進的時代，不具備隱身能力的圖160將面臨各種防空導彈的威脅。雖然圖160最大能飛2。05馬赫，但面對速度達到4馬赫以上的防空導彈，仍然不夠快，一旦被鎖定，非常容易被擊落。

二、

圖160採用的NK-32渦扇發動機至今仍是神器以至於俄羅斯不願意出售它的任何技術。

顯然，圖160已經逐漸不適應時代發展了，然而，它配備的NK-32渦扇發動機因效能太強悍，至今仍然是一款神器！

說起渦扇發動機，很多人都會想起美國F35隱身戰機配備的那臺推力高達191。3千牛的F-135渦扇發動機。然而，這臺發動機在NK-32渦扇發動機面前，仍然不夠看。

F-135渦扇發動機正在試車

NK-32渦扇發動機是一種三轉子加力式渦扇發動機，

長6米，淨重約3。4噸。

單臺最大推力137。3千牛，加力推力可達

245千牛，涵道比為1。4，與DT18幾乎相同。

僅中間推力就和美國B-1B轟炸機配備的F101-GE-102渦扇發動機的加力推力基本相當，可見它的效能有多麼強悍！

通常情況下，想要實現超音速飛行，渦扇發動機的涵道比不能太大，最好不要超過1，想要降低油耗，涵道比要儘可能做得大一些。

這兩個指標本就是自相矛盾的，然而NK-32渦扇發動機卻做到“魚和熊掌兼得”！

涵道比達到1。4，油耗比其他可超音速飛行的飛機發動機更低，速度卻也達到2。05馬赫。除此之外，由於特殊設計，NK-32渦扇發動機的在不同狀態下的飛行穩定性也遠高於普通超音速轟炸機發動機。

那麼NK-32渦扇發動機是怎麼做到的呢？

簡單來說是運用了3轉子設計。

早期的渦噴發動機採用單轉子設計，結構相對簡單，但缺點是油耗太大，發動機喘裕度較低，飛行穩定性較差，發動機推重比難以做大。為了改善這些缺點，雙轉子渦扇發動機便應運而生。

後來，為了進一步提高渦扇發動機的效能，三轉子發動機便應運而生。

相比雙轉子渦扇發動機，三轉子渦扇發動機有什麼優點呢？

雙轉子渦扇發動機的高壓渦輪和高壓壓氣機透過一根軸相連，風扇則由另一根軸與低壓壓氣機相連，兩者同軸巢狀在一起，執行時，強大的氣流衝擊高壓渦輪和低壓渦輪，分別以高速和較低的速度帶動高壓壓氣機轉動和風扇轉動。

三轉子渦扇發動機結構示意圖

這裡又有個問題，由於發動機內涵道和外涵道是逐漸縮小的，執行時越往後，內涵道壓力是逐漸升高的，然而發動機的轉動速度並不是一直升高的，一般高壓壓氣機的7～9級葉盤都是以同一個速度運轉。

理論上如果能讓越靠後的葉盤級數轉得比前一級快點，發動機執行效率就能提高。

實現途徑就是增加轉子數量，然而，由於巢狀軸數量不可能一直增加，因此研製人員最終選擇了三轉子設計。

三轉子渦扇發動機相相當於把雙轉子渦扇發動機的高壓壓氣機進一步拆分成中壓壓氣機和高壓壓氣機，同時，原先的高壓壓氣機進一步拆分成高壓壓氣機和中壓壓氣機。這個時候它的中壓壓氣機和高壓壓氣機均以相對更優的速度運轉，執行效率更高，加壓效率也更好，更不容易出現喘震。

正是因為這一設計，讓1977年開始研製、連空心葉片都沒有采用的NK-32渦扇發動機推重比竟然達到7。35的高水平。如果對其進行現代化改進，這款發動機的效能還將進一步大幅度提升。可見三轉子發動機相比雙轉子發動機確實更好。

NK-32渦扇發動機

NK-32渦扇發動機由3級風扇、5級中壓壓氣機、7級高壓壓氣機、單級高壓渦輪、單級中壓渦輪以及兩級低壓渦輪驅動共計19級組成，總壓比高達28.4。

1、低壓轉子。兩級低壓渦輪透過轉軸連線、驅動3級風扇，這主要是因為NK-32發動機的涵道比達到1。4，因此需要兩級低壓渦輪驅動。風扇是NK-32直徑最大的部件，它驅動的空氣流量最大，一部分繞過內涵道經外涵道參與加力燃燒或直接噴出，另一部分進入內涵道被逐級加壓，在燃燒室內燃燒，膨脹衝擊、推動燃燒室後面的渦輪葉片。

2、中壓轉子。單級中壓渦輪透過轉軸連線、驅動5級中壓壓氣機，中壓轉子的轉速居於風扇與高壓轉子之間，由風扇進入內涵道的氣流在這裡被進一步加壓。低壓和中壓渦輪葉片均採用定向凝固材料製造。

3、高壓轉子。單級高壓渦輪驅動7級高壓壓氣機，高壓渦輪是整個HK32發動機中溫度最高（1357℃）、轉速最快、承受應力最大的地方，因此高壓渦輪葉片採用強度最高、耐受溫度最強的單晶材料製造，且需空氣冷卻。

由於效能十分強悍，4臺就能推動最大起飛重量高達275噸的圖160達到2馬赫的速度。俄羅斯至今都對這款發動機相關的技術、零件嚴格保密，俄羅斯的高官更是公開宣稱：一顆NK32的螺絲釘都不會賣出去，絕對不允許出售給其他國家。

三、雖然我國的渦扇15材料更好，但推力仍然比不上前蘇聯40多年前研製的NK32。

之前有傳言稱，早期的渦扇15推力指標為150KN左右，然而由於渦扇10B及後來的改進型號推力已經接近甚至超過這個指標，渦扇15只好將推力指標提升至18噸以上的水平。這一傳言在去年終於得到側面證實！2020年

12月9號，2020軍工榜暨軍工風雲人物及軍民兩用領軍企業評選正式開始。在榜單上，竟然出現了渦扇15發動機總設計師（程榮輝）的名單，並介紹了其研製型號渦扇15的推力高達18。5噸。

軍工大獎評比關於程榮輝總師的介紹中透露渦扇15推力高達18。5噸

雖然渦扇15作為戰機發動機推力已經足夠大了，其運用的材料、推重比也更高，但是最為關鍵的推力指標卻仍然和蘇聯在40多年前研製的NK-32有不小差距。

由此可見，NK-32的總體設計有多麼優秀，如果採用渦扇15的材料技術再出一款現代化改型，其綜合性能必將有質的飛躍！

結論：NK-32渦前溫度比較低是因為40多年前的材料技術不如現在，但其總體設計十分優秀，即便是我國最新研製的渦扇15，最大推力仍然不如它。一旦有需求，俄羅斯可透過全面現代化改進，為其減重增推，徹底脫胎換骨！透過上述對比分析，我們也可以看出，雖然我國的渦扇發動機技術進步很大，但仍然和美、俄等國有較大差距，仍然需要再接再厲！