土耳其的野望——土耳其空軍第五代隱形戰機TF-X計劃(完)

TF-X的第一件成品:進氣道

2019年12月30日,土耳其航空航天總裁兼首席執行官科蒂爾與《C4防務》交談後表示,土耳其航空航天和TUBITAK BILGEM已經開始研究TF-X飛機雷達波的反射。科蒂爾說,“我們已經開始製造第一個進氣道。TUBITAK BILGEM正在處理進氣道的電磁反射。第一個進氣道現在在圖比塔克。我們正在研究進氣道的電磁反射情況,並且正在實際動手。因此,它不再只是存在於紙面上。”

土耳其的野望——土耳其空軍第五代隱形戰機TF-X計劃(完)

通過特殊設計的進氣道為發動機提供產生推力所需的空氣量。進氣道的任務是為發動機提供均勻、穩定、低損耗的氣流。進氣道有多種形狀和大小,具體細節通常由飛機的速度決定。影響飛機發動機亞音速、超音速和高攻角性能的關鍵設計之一是飛機的進氣道設計。進氣道的幾何形狀也同雷達反射密切相關。

MMU/TF-X將配備一對固定超音速進氣道,帶附面層隔道。當仔細研究TF-X模型的機身設計時,首先引起注意的細節之一是,進氣口與F-22一樣是固定的,機身和進氣口之間有3-4英寸的間隙,旨在隔離附面層氣流。與F-22一樣,TF-X機身背面也有放氣門。第五代飛機,如F-35、J-20和FC-31,通常裝有無附面層隔道進氣道(DSI)。DSI進氣道比固定進氣道具有更好的隱身能力,效率更高,但它們的性能限制不允許配備這些入口的飛機超過馬赫1.8-馬赫2.1。F-35是一種多用途戰鬥機,主要用於空對地作戰,因此它不需要高速飛行或具有超巡航能力。正因為如此,F-35的最大速度是馬赫1.6。另一方面,F-22和TF-X是空中優勢戰鬥機(MMU/TF-X的主要作用是空中優勢),這意味著它們必須能夠高速飛行。據信,對於29,000磅級的國產渦扇發動機,TF-X可能會超過DSI型氣門的速度限制。因此,在飛機上使用DSI進氣道對MMU/TF-X來說不是個好主意。此外,與F-22的情況一樣,TF-X也將具有超巡航能力,無需使用加力即可達到Ma 1.5+的速度。

TF-X和國產渦扇發動機

在土耳其為MMU/TF-X研製國產渦扇發動機之前,通用電氣的F110渦扇系列一直被選為權宜之計。2019年6月23日,土耳其航空航天總裁兼首席執行官科蒂爾透露,他們已經從通用電氣(GE)訂購了5臺渦扇發動機,目前處於交付狀態。"我們將使用F-16發動機(可能是F110-GE-129E版本,雙引擎配置),TF-X的第一批原型將用於首次飛行。國產渦扇發動機的開發仍在繼續,” 科蒂爾補充說。我們估計其中四臺發動機將安裝在兩架土耳其戰鬥機原型上,第五臺發動機將用作備用發動機。從第三架原型機開始,MMU/TF-X飛機計劃由國產渦扇發動機提供動力,該發動機由國家發動機財團TR Motor Power Systems(由BMC Power佔55%、土耳其航空航天佔35%和SSB佔10%組成的發動機聯盟)研製。

土耳其的野望——土耳其空軍第五代隱形戰機TF-X計劃(完)

2018年11月8日,SSB與TR Motor Power Systems簽署了框架協議,開發下一代渦輪風扇發動機,為MMU/TF-X或土耳其戰鬥機提供動力。國防工業(SSB)總裁伊斯梅爾·德米爾(Ismail DEMIR)在簽字儀式上說,最終目標是,該發動機不會面臨外國在使用和出口方面的限制,土耳其將控制所有技術特性和知識產權。SSB總裁DEMIR還指出,開發國產渦扇發動機將是一個漫長的過程,近10年,與TR Motor簽署的協議將成為這一進程的一個框架。在11月8日的簽字儀式上,TR Motor的土耳其國產渦扇發動機的示意圖也與媒體分享。我們的初步分析表明,目前的設計與F110系列在內部配置方面有幾個相似之處。例如,於F110-GE-129和-132發動機一樣,土耳其國產渦扇發動機具有可調彎度導向葉片,與F110-GE-132發動機一樣,它在三級模塊化風扇部分採用整體葉盤,以取代傳統的葉片,以提高性能和可維護性。發動機還集成了一個高壓渦輪和低壓渦輪。根據我們的消息來源,由TR Motor提供的土耳其國產渦扇發動機將具有與F110渦輪風扇系列類似的尺寸和重量。

2017年年中取消了第一次招標(RFP於2014年1月17日發出,涵蓋直接採購用於TF-X原型的7臺渦扇發動機),2017年下半年,SSB與外國發動機供應商/技術支持提供商就開發一種全新的國家發動機發出了新的招標,其知識產權將屬於土耳其(SSB)。中標者將與TR Motor合作開發和製造27,000磅級國產渦扇發動機。SSB於2017年12月收到來自TEI(不包括通用電氣)和TAEC(Kale集團和勞斯萊斯合資公司)的提案,而歐洲航空決定不參與投標。2017年5月8日,Kale集團宣佈,他們將與總部位於英國的勞斯萊斯(Rolls-Royce)成立合資公司TAEC(Kale集團佔51%和勞斯萊斯佔49%),開發民用和戰鬥機發動機,包括土耳其計劃中的TF-X戰鬥機。根據Kale Group的說法,如果被選中的話,他們將在2023年開發第一臺生產發動機,並在完成所有認證流程後,到2030年開始批量生產該發動機。據當時的勞斯萊斯國防航空航天總裁克里斯·喬勒頓(ChrisCHOLERTON)說,他們計劃從零開始為計劃中的TF-X戰鬥機開發發動機,土耳其將持有這種新發動機的知識產權。2018年下半年,勞斯萊斯被選為發動機技術支持提供商,並啟動了與該公司的談判。然而,2019年3月初有報道稱,勞斯萊斯因知識產權問題而退出了該項目。勞斯萊斯已經明確表示,他們不願意與BMC Power分享知識產權。2019年11月,SSB總裁德米爾透露,他們已經重啟了與勞斯萊斯的談判,他們即將與該公司達成協議。德米爾在2019年12月13日對彭博新聞社的聲明中,就MMU/TF-X戰鬥機的土耳其國產渦扇發動機發表了聲明;"我們可能會發現勞斯萊斯的發動機中間地帶...如果我們坐在桌旁,我們將解決這個問題。2020年5月7日,德米爾通過國內視頻會議系統接受土耳其主要國防雜誌(包括《國防土耳其》雜誌)的採訪時回答記者提問時說:"TF-X項目的主要目標是最大限度地利用土耳其的能力。我們始終與所有合作伙伴保持聯繫,尤其是大型國防公司和TUBITAK(土耳其科學技術研究理事會)。利用外國子系統,即使是在過渡過程中,將來也會阻礙我們今後的發展。我們今後不會依賴任何外國系統,因為無論協議多麼有約束力,都會有障礙。我們以前有過類似的情況。使每個系統都成為本土系統,是全球系統中一個代價高昂的過程。在第一階段,我們將使用現成的發動機,但最終的引擎將是國產的...我們已經開始研究TF-X發動機,但F110發動機將在第一階段使用。我們考慮雙引擎設計。目前,F110發動機的供應沒有問題,這是一款我們非常熟悉的引擎。已提供5-6個發動機。TEI在維護和維修該發動機方面擁有豐富的經驗,所以我們覺得使用這種發動機首飛會更安全。目前,一個國產發動機的工作正在進行中,但我們也與許多國家就噴氣發動機進行了接觸。

土耳其的野望——土耳其空軍第五代隱形戰機TF-X計劃(完)

TEI擁有維護F110的豐富經驗

在SETA基金會於2020年5月28日組織的在線小組討論中,SSB的德米爾就TF-X計劃發表了重要聲明。在回答有關TF-X計劃和土耳其空軍新一代戰鬥機要求的問題時,德米爾說:"特別是,我可以說,新戰鬥機的現貨採購目前不在我們議程上。我們所有的努力都集中在第五代TF-X上。我們決心在"模塊開發方法"下實現此計劃(TF-X戰鬥機的性能和能力將隨著每個模塊的改進)。也就是說,不要一舉提供飛機在"操作要求清單"中定義的所有所需性能參數;我們將確定一種提供某些參數的方法,並相互置於一起,最終性能目標在階段內實現。從這個意義上說,我們的第一個原型機可能達不到第五代標準,但是具有4.5/4+代戰鬥機性能,但隨著時間的推移,我們最終將實現第5代配置。

據TR Motor Power Systems總經理奧斯曼·杜爾(Osman DUR)說,與相關機構合作,繼續全速開發國產渦輪風扇發動機,截至2020年1月,約有80名工程師正在與土耳其空軍司令部合作,參與TF-X戰鬥機的國內發動機項目。"我們將在2026年或2027年進行發動機首次起動測試。然後地面測試將開始。我們的國家戰鬥機(TF-X)將在2029年使用我們的國產發動機進行首次飛行,"杜爾補充道。2020年1月10日,杜爾在接受安納托利亞通訊社(AA)的採訪時表示,由於設計和生產代表了兩個獨立的運營,該公司一直在與國際工程和設計公司以及原始設備製造商(OEM)進行談判。"設計我們無法投入生產的技術沒有意義。因此,我們繼續努力為國內飛機行業發展本地供應商,"杜爾說。

根據從TR Motor Power Systems官員獲得的信息,MMU/TF-X發動機的概念設計階段正在進行中,發動機開發/設計工作正在並行進行,並配合飛機開發。截至2019年9月,超過50名工程師,包括在國外外國發動機公司工作的土耳其工程師正在從事該項目。截至2019年9月,計劃於2028年向土耳其空軍交付第一套國產渦扇發動機,用於TF-X測試。(完)


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