J79 发动机由 17 级压气机,10 个燃烧室和 3 级涡轮组成,加力推力可以调节,起动时可用火药燃气和地面气流,在 17 级压气机处可引气到飞机附面层吹气系统、座舱增压系统和设备冷却系统。J79 发动机在加力和军用推力工作状态时,飞行高度要低于 11 公里,使用时间不超过 30 分钟,高于 11 公里,不超过 2 小时;负过载允许时间 30 秒,零过载不大于 10 秒;在高度大于 3 公里,飞机表速小于 280 公里/小时时使用加力可能熄火,其它高度,表速稍大于 280 公里/小时时,由于开炮、大迎角机动可能引起发动机停车。

J79 发动机结构图

军用“斯贝”发动机的压气机由高压 12 级,低压 5 级共 17 级,10 个燃烧室,4 级涡轮,围绕发动机的环形通道的外函道和加力排气收集器等五大部分组成。“斯贝”发动连续工作最大高度不低于 21 公里。发动机处于水平位置,可向任一侧倾斜 20 度,如斜45度,限时 30 秒。发动机下倾 0~45 度位置,同时可向任一侧有不大于 10 度的倾斜。发动机处于水平线以下 90 度位置。限时 15 秒。发动机上仰 0~90 度位置,同时可向任一侧有不大于 10 度的倾斜。负过载和零过载飞行限时 15 秒,如开加力限时 7.5 秒。在“斯贝”发动机使用过程中曾发生起动,地面慢车,喷口控制系统,加力,T1、T3、T6 控制系统,燃滑油漏油系统,低压转子组件,发动机振动,空气流量控制系统,发动机性能,燃油系统和滑油系统等方面 12 项故障。

“斯贝”发动飞与 J79 发动机主要参数对比见下表。“斯贝”发动机比 J79-17 相比短 2%,直径大 10%,空气流量增加 22%,重量增加 7%,加力推力大 15%,军用推力大 6%,加力耗油率提高 3%,军用状态耗油率低 12%,高度 11 公里 M 数 0.9 的空中耗油率低 18%。“斯贝”发动机加力推力与 J79-GE-8 比大 29%,与 J79-GE-10 比大 21%。

“斯贝”与 J79 发动机的比较 “斯贝”MK202 J79-GE-3 J79-GE-10 J79-GE-15 J79-GE-17 最大加力推力(牛) 91,251 75,610 79,434 75,610 79,630 最大军用推力(牛) 55,829 48,543 52,809 48,543 52,809 发动机重量(公斤) 1,842 1,750 1,750 1,750 1,725 发动机直径(毫米) 1,093 970 990 970 992 发动机长度(毫米) 5,334 5,280 5,300 5,280 5,300 加力耗油率(公斤/公斤.小时) 2.03 1.93 1.965 1.95 1.965 最大军用耗油率(公斤/公斤.小时) 0.68 0.86 0.84 0.86 0.84 H=11 公里 M=0.9 耗油率 0.89 1.05 0.95 1.05 0.95 空气流量(公斤/秒) 92.5 76 76 76 76 所装的机型 F-4K F-4B F-4J F-4C F-4E F-4M F-4D F-4F 1966 年出售价 41.8 20.4 18.7 46.6(1977 年)

由此可见,军用“斯贝”发动机与早期 J79 发动机相比,在起飞加力,巡航耗油率上有明显的优势,但随着 J79 发动机的逐渐改进,其比势也在下降。“斯贝”发动机由于空气流量大,进气道截面积大和发动机直径大引起飞机机身截面积加大,从而引起飞机阻力增加。

应该说,民用“斯贝”发动机经受了“三叉戟”、BAC-111 等客机的考验。军用“斯贝”在幻影 IV、F-104G 和 F-4 飞机上使用过,但无论从其生产数量或从使用后实际效果看,远不如民用“斯贝”有名气。值得注意的是,军用“斯贝”发动机的使用都不是从飞机原型开始作为选择动力装置的对象,而是在已有飞机上由于改进需要而被采用,并没有得到发展,从而军用“斯贝”发动机实际使用量不大。

其实,道理很简单,在一个比较有名的民用发动机基础上改为军用发动机,远不如专为军用飞机所设计的发动机更适合于军用飞机的特点。民用发动机着眼点是耗油低的经济效益,而军用飞机更为重要的是作战指标,要求发动机体积要小、重量要轻。这种先天的不足是难于改变的。

尽管 F-4J 和 F-4B 装的 J79 发动机加力推力比“斯贝”还低 10,000 多牛、但 F-4J 和 F-4B 全面看性能还是优于 F-4K和 F-4M。

本章节参考书目及资料来源:

《F-4 系列飞机及其装“斯贝”发动机的 F-4 飞机》,作者:浦传彬

麦道 F-4“鬼怪 II”重型战斗机

原著:Joseph F. Baugher

翻译:涡扇

目录

F-4B 的升级版——F-4N

到了 1970 年海军开始关注舰载机的老化问题,许多“鬼怪”已经服役十年显得老态龙钟了。当年海军提出了改装翻新 F-4B 的 Bee Line 计划。最终有 228 架 F-4B 进行了改装,飞机型号改为 F-4N。

被选中进行改装的“鬼怪”被送往海军北岛基地,在那里接受改装前的检查。改装中使用了很多全新的部件,包括机体结构增强,飞机上的电缆全部更换。飞机的发电系统换成 10KVA 恒速交流发电机。F-4N 保留了 B 型较薄的机翼和轮胎,雷达和机头下的红外探测设备。

F-4N 安装了 F-4J 那样的带缝翼的平尾以解决从超音速减速到亚音速时发生的“马赫压缩”问题,并能降低着舰速度。所有 F-4N 的内侧前缘襟翼都被锁死。

为了避免干扰到平尾缝翼,F-4N 内侧前缘襟翼锁住不用

F-4N 装备了 Sanders 公司 AN/ALQ-126 或 -126B 欺骗式电子对抗设备,其长条形的天线导流罩安置在进气口的上侧,这是 N 型和 B 型的显著区别。虽然 J 型和 N 型用的都是 AN/ALQ-126,但是因为电缆的缘故 N 型的天线整流罩更长些。

VF-201 的 F-4N 150642,注意进气口上方的 AN/ALQ-126 长条形天线

AN/ALQ-126 的雷达告警天线安在机翼和进气口下表面。其他的设备还有头盔瞄准具,新的附带自动高度报告装置的格斗计算机。APX-76 或者 APX-80 空对空 IFF 设备,AN/ASW-25 单向数据链。B 型原来的 J79-GE-8 发动机被保留,但是加了抑制黑烟的装置。

第一架 F-4N 于 1972 年 6 月 4 日首飞,并于 1973 年 2 月加入现役。以下中队使用过 F-4N: