美国海军决定采用DFE来取代“雄猫”的TF30涡扇发动机,但是美国空军更进一步,于1984年2月按照双承包商采购策略,决定对F-15和F-16战斗机发动机的采购在F100和F110之间按一定比例分配。在1985年采购的160台中,75%为F110,25%为F100。

  与F101-GE-100发动机相比,F110有以下几方面的改变:风扇由2级改为3级,压比提高到3.2,直径减小到970毫米,涵道比减到0.87;为适应低压转子转速提高,重新设计了低压涡轮;为满足战斗机机动飞行要求,设计过载提高到10;对控制系统作了改进,增加了备份装置;为适应F-14、F-16和特别是F-15飞机的机体,对外部尺寸、管线和防冰系统作了必要的修改;最后也是很容易被忽略的一点,就是为了减轻重量而不牺牲耐久性,对核心机以外的几乎所有部件和系统都采取了减重措施。

F100-GE-100

F100-GE-100

  F110都使用在F-16机队上,F-15(F-15E出口型除外)只安装F100。1985财年Block 30 F-16C/D开始安装F110发动机,从此之后美国空军购买的F-16中有75%安装通用电气发动机,剩余的安装普惠发动机。但是同个联队并不会装备安装有不同发动机的F-16,因为会增加备件和物流的成本。

率先装备F110的F-16 Block 30战斗机

率先装备F110的F-16 Block 30战斗机

F110的完善与发展

  F110具有三级风扇、九级高压压气机、一个环形燃烧室、一级高压涡轮和两级低压涡轮。F-16 Block30/40安装的F110-GE-100最大加力推力为12700千克,通用电气还为美国海军的F-14B/D提供了相同推力级别的F110-GE-400。普惠早期F100-PW-100发动机的大修间隔时间仅为900个TAC,美国空军认为-200也不够可靠,而通用电气F110-GE-100则能达到4000个TAC的大修间隔。

安装F110-GE-400的F-14D

安装F110-GE-400的F-14D

  随后通用电气推出了F110-GE-129,提高涡轮进口温度55~80℃,增大转速,改进材料并采用全权数字式电子控制系统,大修间隔提高到4300个TAC。-129最大加力推力增加到13336千克,被大量安装在F-16 Block 40/50和F-15E出口型上,成为目前产量最大的F110型号。

F110-GE-129
F110-GE-129

F110-GE-129

  F110下一个增推版本是F110-GE-132,成为阿联酋80架F-16 Block 60的动力装置。该型号采用加力燃烧室火焰稳定器取代了之前的喷杆,并结合了耐用性改进,如三级风扇全部改用一体式叶盘,以及复合材料外涵道机匣。-132推力增加到14742千克,即使在阿联酋恶劣的沙漠环境中其使用寿命也达到4300个TAC。

F110-GE-132

F110-GE-132

  将F110-GE-100和-129的可靠性分别提高到4000个TAC和4300个TACS之后,通用电气又开始为F110-GE-129发展了服役寿命延长计划(SLEP),使该发动机的可靠性提高到6000个TAC,也就是说大修间隔时间从7年延长至10年。

  F110-GE-129SLEP应用了来自世界上最常见商用涡扇发动机——CFM56-7的一些技术,包括能改善压气机气流的3D空气动力学改进(以提高效率以及转子和结构的寿命);在燃烧室中增加冷却通道,使其使用寿命延长一倍;涡轮叶片和涡轮级的空气动力学、材料和冷却改进,增加了耐用性;修改加力燃烧室设计以增加耐用性、减少维护并提高可维护性。有意思的是-129SLEP的核心机改进也能被应用在F101和F118系列中的任何发动机上,如美国空军正在进行的B-1B轰炸机的F101-GE-102发动机升级。

GE的通用核心机策略非常成功

GE的通用核心机策略非常成功

  与SLEP同时进行的改进项目是持续组件改善计划(CIP),旨在不断提高发动机耐用性,减少维护和管理工作量。这项升级将利用GE90大型商用涡扇的技术,为F110引入新的涡轮和燃烧室设计改进,以提高发动机在在炎热和恶劣环境中操作的耐用性和可靠性。

没有输家的战争

  F100和F110的竞争不断把两种第四代战斗机涡扇推向成熟,推力和可靠性继耐用性持续提高。

  到目前为止,普惠共生产了超过7300台F100发动机,目前仍有3900多台在服役中,共有23个国家和地区的空军在操作这种发动机。而通用电气F110的总产量为3200多台,目前看来F110处于下风,但F110-GE-129凭借更低的价格和维护成本以及更高的推力已经多次在发动机选型中战胜F100-PW-229,获得沙特F-15SA、卡塔尔F-15QA、美国空军F-15EX,以及F-16V战斗机订单的选购,其生产线将比F100维持更长时间。

将采用F110-GE-129的F-15EX

将采用F110-GE-129的F-15EX