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舊文回放：梟龍之心:中國曾打算引進美製PW1120發動機
2008年1月7日 07:47
來源:現代兵器 作者:DA76 MAYA 選稿:黃駿
圖片說明：美國普惠公司研製的PW1120-發動機（資料）
圖片說明：中巴合作JF-17雷電戰機（資料）
續上：梟龍之心:國產軍用渦噴發動機發展揭秘[組圖]
四種國外發動機的對比
超7當初的設計考慮就是為了彌補殲7的不足，滿足巴基斯坦對先進戰鬥機的需要。為了適應這一需要，美英發動機生產商也拿出了各自的方案。但對於“佩刀”Ⅱ及後來由殲7的機頭進氣改用兩側進氣的超7來說，前文所述的渦噴7乙發動機推力已經不能滿足要求。事實上，當時中國另一種機頭進氣改兩側進氣的戰鬥機殲8Ⅱ也已經更換了發動機，由渦噴7甲改為渦噴13A II。但就其性能水平而言，渦噴13的推力還遠遠不能滿足超7的需要，巴基斯坦顯然也不會對其產生興趣。而80年代正是中國和西方關係最好的蜜月期，超7 選用西方動力也成為中巴兩國的不二選擇。
1987年初，美國普拉特·惠特尼公司的國際項目主任斯蒂芬·哈金斯率團到北京參加座談會，提出了三個方案供中巴選擇：
PW1120這是一種連續放氣式渦噴發動機，是F100渦扇發動機的改型。普·惠公司當時研製PWll20，主要是考慮與F404和 RB199發動機的推力增大型競爭下一代戰鬥機的動力，因此為了減小研製風險，選用了F100的核心機進行研製，兩者有60%的部件可以通用。以色列首先於1981年決定采用PW1120作為其新型“獅”(Lavi)單發戰鬥機的動力裝置，取代曾考慮過的F404發動機(事實上，F404也是超7考慮的第二種動力)。理由是PWll20的推力比F404大1800公斤，有利於提高“獅”的作戰性能；另外考慮到通用性問題，以色列已經采購配裝F100的F- 15和F-16戰鬥機，所以選擇PWll20作為“獅”的動力是最明智的決定。
除此以外，當時的F4戰鬥機也考慮後繼型號選用PWll20。F-4的標準動力裝置是50年代研製的J79發動機，雖然其性能很好，而且配裝了多種戰鬥機和攻擊機，但確實已經老邁，無法滿足20世紀末的空戰需求。PW1120恰恰能彌補J79在推力上的不足，滿足F-4的增推需求。就性能來看，PWll20相比J79長度短了1.3米，因此可以裝在F4的發動機艙裏；加力推力增長15%，不加力推力增長14%；重量減輕26%，推比增加了55%；加力耗油率降低5.6%，不加力耗油率降低5.0%。
PW1120的主要設計特點是：①低壓壓氣機的設計采用PW1128發動機和普·惠其他驗證發動機上的機械和氣動技術，與F100 風扇設計的主要不同點是電子束焊的鈦合金盤鼓轉子、低展弦比葉片(部件試驗證明，其級增壓比和級負荷雖都有提高，但葉片強度仍能滿足要求)、靜子結構及一個減少零件數量的整體機匣，並全麵改善了低壓壓氣機的可維護性。與F100相比增加了失速裕度，在整個飛行包線範圍內移動油門杆不受限製；為保證飛行安全，低壓壓氣機的機匣設計成對全部葉片有包容能力；低壓壓氣機的可維護性特點是拆下進氣道後就可以從前麵拆卸、更換低壓壓氣機靜子和轉子葉片，而不需要從 ’發動機上拆下整個低壓壓氣機。
②低壓渦輪。由於PW1120涵道比減小，其進口空氣流量大約減少到F100的75%，因此PW1120可以去掉第二級低壓渦輪並減少零件數量。無冷卻的低壓渦輪盤、工作葉片和導向葉片使用了與F100發動機相同的材料，並使冷部件的壽命達到4000小時，熱部件壽命達到2000小時，與通用的熱端部件4000TAC相符合。工作葉片和導向葉片分別采用PW1142定向凝固合金和INl00鎳基合金，為保證飛行安全，低壓渦輪機匣設計成能包容全部葉片。
③加力燃燒室和噴管。PW1120渦輪噴氣發動機為單股流加力，與F100的雙股流混合加力(即內外涵混合加力)相比，其加力燃燒室和噴管結構簡單而且重量輕，長度也有所減少。PW1120采用了普通的“V”型槽火焰穩定器和5圈徑向間隔噴油環構成的分區供油係統，以獲得均勻的燃油濃度分布。噴油環的幾何形狀和連續供油的調節，使加力響應時間和分區轉換時的壓力突升峰值減至最小。單個“V”型槽火焰穩定器包括整體的輻射狀內部和外部輻式穩定器，並以最小的阻塞使加力燃燒室效率達到最高。從內槽尾錐體的支撐給火焰穩定器以必需的穩定性，以抵抗不對稱氣動載荷，並對高頻和低頻起振動阻尼器的作用。為提高安全性，PW1120發動機安裝了雙重點火係統和點火檢測器，不僅提高可靠性，而且還提供了滿足每個點火器需要的局部點火油氣比：一個最適合於海平麵點火，而另一個則最適宜於高空低馬赫數狀態點火。
點火檢測器能夠防止由於延遲點火或加力燃燒室熄火之後，再點火而伴隨產生的高壓力突升。點火檢測器在發現加力燃燒室不點火時即終止加力燃燒室供油，並將發動機恢複到中間推力狀態。在熄火情況下，不需要飛行員任何動作，自動切斷加力燃燒室供油；發動機恢複到中間推力狀態後再恢複加力狀態。PW1120為可調收斂一擴散噴管，與F100發動機相比，其噴管長度短、結構簡單、重量輕。收斂和擴散噴管麵積的變化由3個F100型發動機的球型 -螺杆氣動馬達作動器，沿槽形軌道驅動同步收斂調節片的收放來實現。無冷卻的外部擴散調節片有收斂調節片牽動，使預定的麵積比隨收斂噴口的位置變化。
④主燃燒室與F100的基本相同，但采用渦流嘴式燃油噴嘴，改善了燃油霧化質量，提高了燃燒效率，並采取增強冷卻效果的措施。
⑤高壓渦輪采用單晶葉片代替F100的定向凝固葉片，第一級葉片采用蓮蓬頭式冷卻方案，以改善冷卻效果和延長壽命；第二級導向器加強了冷卻以降低熱應力，第二級葉片也作了適當改進，整個高壓渦輪部件的耐久性比F100有所提高，達到2500次循環。為F100研製的新渦輪部件同樣可應用到PW1120上，據稱可將渦輪壽命循環提高到5500次。
⑥由低壓壓氣機連續引氣15.5%，這股氣流經燃燒室機匣、渦輪機匣、加力筒體和噴管外壁排出，對上述部件進行冷卻。PWll20 之所以稱為連續放氣式，即由此得名。上述改進不僅可以使PWll20在與F100相同的最高溫度下工作，而且在飛行包線的大部分區域內其工作溫度低於 F100，但性能指標未降。這不僅延長了發動機使用壽命，還降低了壽命故障率、減少了維護費用。新發動機還將繼續從執行中的F100發動機部件改進計劃中獲得收益，進一步降低壽命期費用。
圖片說明：美國通用電氣F404發動機（資料）
PW1120發動機具有較大的中間推力，可在非加力狀態下完成大部分典型的戰鬥任務。由於此推力狀態下的耗油率較低，因此飛機作戰半徑和航程相應增大。應該說PW1120是相當不錯的動力，推力相當大(達到9360公斤力)，而且推重比也高(達到7.26)，即使以今天的眼光來審視也是一種相當優秀的發動機。在當時而言，能和這種發動機媲美的也隻有蘇聯的AL-2l和P-29，雖然後兩者的推力較大，但推比明顯和PWll20不在一個檔次上。時至今日，能與其相提並論的渦噴發動機也隻有“昆侖”Ⅱ發動機及其改型，而且後者在渦輪葉片上采用的隻是定向凝固合金，PW1120在20多年前就采用了單晶合金。兩相權衡，PWll20無愧於渦噴發動機的巔峰之作。就裝配於超7而言，由於PWl 120的空氣流量是81公斤／秒，而超7的原型殲7是機頭進氣，其發動機渦噴7的空氣流量是64.5公斤／秒，顯然進氣流量不匹配，總壓恢複係數隻能到 0.8～0.85。因此，超7必須采用兩側進氣，這樣總壓恢複係數才能達0.95；同時采用PWll20，就要對超7的中後機身作較大改動，頭部還需增加 135公斤的配重平衡燃油係統的變化。在中方當時還無力對超7氣動布局采取較大改進的情況下，采用美方這個方案雖然花錢較多，但性能改善明顯。其實，美國似乎無意將如此先進的動力提供給中國，即使提供，要實現國產化對中國來說也是漫漫長夜。事實上，中國本也打算引進仿製該型發動機，相關飛機研製單位也打算研製采用雙發PW1120的戰機型號。但就“昆侖”的研製進程之長和國際政治關係變幻莫測的情況，選用PWll20對美方和中方來說是否可行，還要打上一個大大的問號。
F404渦扇發動機該型發動機是美國通用電氣(GE)在上世紀80年代初定型的一種中等推力雙涵道雙軸小涵道比加力式渦扇發動機，其原型可以追溯到60年代開始發展的F101發動機(被B-1B轟炸機所采用，核心機為GE9)。GE將該發動機縮小成為GEl5，又由GEl5發展為連續放氣式的渦噴發動機YJl01。GEl5最初的加力推力為5896公斤力，後經改進其加力推力提高到6403公斤力；而YJl01的加力推力則為 6803公斤力。兩種渦噴發動機均為3級低壓、7級高壓，壓比25，涵道比0.25。當時諾斯羅普公司最早想把GEl5應用於P530，後又將其發展型 YJ101應用於YF-17戰鬥機。由於YF-17與YF-16競爭失敗，後其進一步發展型F404被麥道公司用於F／A-18“大黃蜂”戰鬥機。 1975年1 1月，通用電氣公司與美國海軍簽訂了全麵研製F404的合同。1977年1月首台運轉，1978年6月完成飛行前規定試驗，當年11月裝機試飛，1979 年12月F404-GE-400通過定型試車並批準投入生產，1980年1月交付第一台生產型發動機。
F404的高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪與YJl01相同，風扇、低壓渦輪和加力燃燒室稍許放大。就其風扇實質而言，就是 YJl01發動機3級低壓壓氣機的放大，涵道比由YJl01的0.2提高為0.34，渦輪進口溫度提高10℃，發動機推力比YJ101增加約17%。
在研製F404時，美國海軍根據以往使用經驗，突出了可靠性和維修性要求。據此，通用電氣公司改變了過去強調性能而忽視可靠性和維修性的作法，把作戰適用性、可靠性和維修性放在首位，采用經過驗證的最新技術，不追求過高的性能指標，注意保持發動機結構簡單、費用合理和減少風險。這種作法對F404的順利研製成功和贏得市場起了重要作用。
F404由6個單元體組成，左、右發可以互換，采用了狀態監控措施，因而維修性大有改善。在氣動設計上，F404高壓壓氣機的喘振裕度高達25%，在海軍航空推進中心的高空台上用兩種方法考驗了高壓壓氣機抗壓力畸變和溫度畸變能力，即經過畸變網格和進氣脈動加溫試驗及隨機頻率發生器的試驗。由於F404與飛機采用分離附件機匣設計，裝在飛機上的輔助傳動係統(AMAD)單獨傳動燃油泵、液壓泵和發電機。飛機與發動機隻有11個接頭，換一台發動機隻需21分鍾。
從空氣流量來看，F404-GE-400的流量恰好與渦噴7相吻合，而推力又遠大於後者。就當時正在研製的渦噴13而言，其單發型渦噴13F的流量為66-67公斤／秒，後來的渦噴13FI在68～69公斤／秒；即使最新研製的“昆侖”發動機，其空氣流量也隻有67公斤，秒，“昆侖 ”Ⅱ的空氣流量更高，大致為68～69公斤，秒。就單位迎風麵積推力來說，F404的推力很大而涵道比又很小，幾乎可以說是接近渦噴發動機。F404的原型——GEl5和YJl01也是渦噴發動機，當時考慮作為J79渦噴發動機的後續發動機，在高壓渦輪上也采用了氣膜加空氣衝擊冷卻及定向凝固葉片。就增壓比來說，F404遠遠高於當時中國所有在研和在役的發動機。當時如果選擇F404作為超7的動力是比較合適的，後來中美合作的“和平珍珠計劃”中也想采用該型發動機改進殲8Ⅱ戰鬥機。如果超7和殲8Ⅱ采用同一種動力的話，那在發動機通用性以及維修便利性方麵都是不無裨益的。即使就當時航空工業部門的想法而言，能引進F404並能夠加以仿製的話，無疑是雪中送炭。先進的第三代戰鬥機動力裝置不是渦噴7之類的發動機所能比擬的，但後來的事實證明，國際政治關係始終是決定超7動力命運的無形繩索。最終，F404方案沒有成功。
PWl216該發動機加力推力7425公斤，最大推力5400公斤，推重比6.6，單價1 30萬美元。PW1216發動機是在PWl212基礎上研製的雙軸加力式渦噴發動機，是1962年研製的A-4攻擊機非加力發動機J-52的改進型。普· 惠公司為參加“佩刀”II的競爭，提出在PWl212發動機基礎上配用渦噴7BM或渦噴13發動機的加力簡體及相應係統，構成PWl216，以滿足巴空軍的需求。該發動機總壽命可達8000d~時，飛機進氣道與機身無需作任何改動。普·惠公司認為該發動機具有很強的競爭能力，除參加座談會外，還討論了與中國聯合生產以及與成飛公司協調了PWl216發動機裝在殲7PC上的技術方案。筆者手上關於PWl216的資料並不多。不過，既然是J52的加力改進型，不妨先分析一下J52。
J52(普·惠公司編號為JT8)最早是為空射導彈研製的，後來在美國海軍的攻擊機和戰鬥機上找到了用途。普·惠公司於1955年開始從海軍取得研製J52的資金。第一代J52，即J52-P-3於1955年12月首次台架運轉，1959年裝在北美羅克韋爾公司製造的“獵犬”式空射導彈上首次飛行。自那時起，為適應擬裝飛機更大推力的要求，前後研製了J52-P-6／P-408／P-409等不同型別。從J52-P-3發展到 J52-P-408，發動機外廓直徑沒有變化，長度增加不到40毫米，重量僅增加78.5公斤，推力卻增大了50%。J52係列具有起動迅速、維護簡便、使用潑辣等優點。在70年代，該發動機在美國海軍噴氣發動機中的使用效率最高，每月的單台飛行時數超過了海軍當時所用的其他任何發動機。配裝這種發動機的 A.4M曾創造了1小時之內和1日之內攔阻著艦次數最高紀錄。
圖片說明：目前JF-17戰鬥機使用的俄製RD-33發動機（資料）
J52的各項性能指標比較接近蘇聯P-11F-300，而且兩者研製的年代也差不多。從J52-408A的重量和推力來看，改成加力型，其重量將略重於P-11F-300，推力則遠大於後者。事實上從壓氣機級數也可以略窺一二：J52是12級，P-11F-300隻有6級。壓氣機級數增加的同時帶來壓比的增加和重量的增加，從壓氣機級數以及壓比、推力來看，J52接近於P一25和P一13，而推比又好於上述兩者，可以說代表了美國60年代初的先進水平。
我們在渦噴7、渦噴13改進上的艱難與美國在J52改進上的駕輕就熟，正說明了兩個國家在發動機研製水平上的差距。雖然我們後來有了“昆侖”，但畢竟已是遲到者，以至於造成其目前的尷尬局麵。總的來說，J52是一種不錯的發動機，但比起PWll20和F404自然差的太遠了。但就當
時美國的想法而言，這種發動機是最有可能提供給我們的。雖然那時是中美蜜月期，但美國對我們始終有戒心。就當時美國想提供給我們的 F-16／79來看，其始終不肯提供先進發動機，把F-16上的F100發動機換成J79發動機打包出售就是其對華態度的集中體現。F-16尚且如此，更不用說合作研製的超7。因此，動力問題始終是橫亙在超7研製進程上的攔路虎。
以上是美國普·惠提供的三種方案。與此同時，英國也在向中國推銷超7動力方案。1987年4月底，英國羅·羅公司駐京代表處向成都方麵介紹了RBl99一127／128軍用三軸加力式渦扇發動機的情況。RBl99發動機是英國、聯邦德國和意大利三國合作研製的高推重比三轉子加力式渦輪風扇發動機。該發動機帶有全權數字式燃油控製係統和反推力裝置，並且已被歐洲合作的“龍卷風”戰機采用。當時羅·羅已經成功向中國推銷了50台斯貝 MK202渦扇發動機，用於FBC-1“飛豹”戰鬥轟炸機。5月中旬，羅·羅專家組與成飛公司研究協調RBl99-127／128方案。
RBl99究竟是一種怎樣的發動機，它的性能究竟如何。要知道RBl99的原委，還得從1965年談起……
1965年英國提出RB199方案，1969年英國羅爾斯·羅伊斯公司、聯邦德國MTU公司和意大利菲亞特公司組成渦輪聯合公司著手設計。1971年9月第1台RBl99發動機進行首次試驗，1973年4月在飛行試驗台上首次試飛。1974年8月裝在“龍卷風”原型機上首次試飛，1978年11月通過150小時定型試車；1979年開始批生產，1980年秋開始服役。在研製中共製造了67台試驗用發動機，試驗時數達30000 小時。
在渦輪聯合公司中，羅·羅公司、MTU和菲亞特公司分別擁有40%、40%和20%的股份，三國承擔的研製費用的比例為 42.5%、42.5%和15%。按部件分工為：羅·羅公司負責低壓壓氣機、燃燒室及機匣、高壓渦輪及機匣、加力燃燒室、燃油係統；MTU公司負責中、高壓壓氣機、中壓渦輪及軸、中介機匣及齒輪箱、外涵道、反推力裝置及其調節係統；菲亞特公司負責低壓渦輪及軸、排氣擴壓器、噴管及可調噴口和轉子後軸承。
“龍卷風”戰鬥機要求其發動機提供短距起飛需要的短時間最大加力推力、低空突防和空中巡邏需要的不加力推力，以及劇烈機動所需要的較大剩餘推力。為此，RB199發動機在熱力循環方麵采用了中等流量比、高增壓比、高的渦輪進口溫度和加力溫度。
該發動機在結構上采用三轉子結構，有利於滿足機動飛行對發動機快速響應的要求，也有利於降低耗油率。同時，發動機有較大的喘振裕度和進氣道氣流畸變容限。采用短環形燃燒室提高了轉子剛性，減少了支點數目。加力燃燒室的混合器和火焰穩定器合二為一，內外涵分別噴油和組織燃燒，然後混合，這樣就可以進行無級調節。從RBl99之後，三轉子就成為羅羅公司的特色。RB211發動機也采用了三轉子的結構，油耗相比雙轉子發動機有了明顯降低，喘振裕度也明顯高於雙轉子發動機。前蘇聯也在一些發動機上采用三轉子結構，如庫茲涅佐夫設計局為圖一160轟炸機設計的NK321發動機，也取得了很好的效果。但有利就有弊，三轉子的結構相比雙轉子結構更複雜，對製造工藝的難度提出了更高要求，同時也增加了重量。RB 199與當時的超7的選型發動機——F404和PWll20相比，可以說是春蘭秋菊，各擅其長。
從結構上來看，RBl99沒有導流葉片，風扇壓比低。考慮到該發動機為三軸，結構已經很複雜，為了減輕重量也情有可原。中壓壓氣機也可以進一步加壓，風扇壓比稍低也不要緊，壓氣機總數為12級，這個級數已經很高了。由此，不由使人想起了羅·羅的另一種發動機一一斯貝
MK202，其壓氣機總數也達到了17級，相比之下，RBl99的技術進了一大步，但和F404結構相比還是過於複雜了。為了減重，估計羅·羅在RBl99的材料上采用了不少超前技術，否則其重量也不會比F404低。RBl99推比較高的另一個原因恐怕來自1.08的涵道比，這在加力發動機中應該算是很高的。涵道比增加帶來的是直徑的增加，但從直徑來看，RBl99低於F404，那隻有一種解釋——RBl99的核心機流量低。從涵道比推算RBl99的實際核心機流量大約是35公斤／秒，而F404達到了49公斤／秒，核心機流量低帶來的必然是尺寸的小型化。從其空氣流量來看，RBl99 簡單裝上殲7顯然不大可能，其適配的也應該是兩側進氣機型。
以上四種發動機主要是超7前期考慮的發動機。從當時情況看，美國希望中國選擇PWl216，但我們更傾向於F404，當然PWl 120也是選擇之一，但對發動機進氣道和氣動布局改動大。RB 199也應該是不錯的選擇，事實上在1989年之後英國仍希望中國采購該型發動機用於超7戰鬥機，
其誠意可見一斑。但最終的事實是超7沒有采用以上任何一種發動機。隨著對中國又一輪禁運的開始，西方再次關上了對華武器出口的大門。指望西方解決超7動力的想法最終完全落空，中國航空人又一次陷入孤立無援的境地。
2008年1月7日 07:47
來源:現代兵器 作者:DA76 MAYA 選稿:黃駿
圖片說明：美國普惠公司研製的PW1120-發動機（資料）
圖片說明：中巴合作JF-17雷電戰機（資料）
續上：梟龍之心:國產軍用渦噴發動機發展揭秘[組圖]
四種國外發動機的對比
超7當初的設計考慮就是為了彌補殲7的不足，滿足巴基斯坦對先進戰鬥機的需要。為了適應這一需要，美英發動機生產商也拿出了各自的方案。但對於“佩刀”Ⅱ及後來由殲7的機頭進氣改用兩側進氣的超7來說，前文所述的渦噴7乙發動機推力已經不能滿足要求。事實上，當時中國另一種機頭進氣改兩側進氣的戰鬥機殲8Ⅱ也已經更換了發動機，由渦噴7甲改為渦噴13A II。但就其性能水平而言，渦噴13的推力還遠遠不能滿足超7的需要，巴基斯坦顯然也不會對其產生興趣。而80年代正是中國和西方關係最好的蜜月期，超7 選用西方動力也成為中巴兩國的不二選擇。
1987年初，美國普拉特·惠特尼公司的國際項目主任斯蒂芬·哈金斯率團到北京參加座談會，提出了三個方案供中巴選擇：
PW1120這是一種連續放氣式渦噴發動機，是F100渦扇發動機的改型。普·惠公司當時研製PWll20，主要是考慮與F404和 RB199發動機的推力增大型競爭下一代戰鬥機的動力，因此為了減小研製風險，選用了F100的核心機進行研製，兩者有60%的部件可以通用。以色列首先於1981年決定采用PW1120作為其新型“獅”(Lavi)單發戰鬥機的動力裝置，取代曾考慮過的F404發動機(事實上，F404也是超7考慮的第二種動力)。理由是PWll20的推力比F404大1800公斤，有利於提高“獅”的作戰性能；另外考慮到通用性問題，以色列已經采購配裝F100的F- 15和F-16戰鬥機，所以選擇PWll20作為“獅”的動力是最明智的決定。
除此以外，當時的F4戰鬥機也考慮後繼型號選用PWll20。F-4的標準動力裝置是50年代研製的J79發動機，雖然其性能很好，而且配裝了多種戰鬥機和攻擊機，但確實已經老邁，無法滿足20世紀末的空戰需求。PW1120恰恰能彌補J79在推力上的不足，滿足F-4的增推需求。就性能來看，PWll20相比J79長度短了1.3米，因此可以裝在F4的發動機艙裏；加力推力增長15%，不加力推力增長14%；重量減輕26%，推比增加了55%；加力耗油率降低5.6%，不加力耗油率降低5.0%。
PW1120的主要設計特點是：①低壓壓氣機的設計采用PW1128發動機和普·惠其他驗證發動機上的機械和氣動技術，與F100 風扇設計的主要不同點是電子束焊的鈦合金盤鼓轉子、低展弦比葉片(部件試驗證明，其級增壓比和級負荷雖都有提高，但葉片強度仍能滿足要求)、靜子結構及一個減少零件數量的整體機匣，並全麵改善了低壓壓氣機的可維護性。與F100相比增加了失速裕度，在整個飛行包線範圍內移動油門杆不受限製；為保證飛行安全，低壓壓氣機的機匣設計成對全部葉片有包容能力；低壓壓氣機的可維護性特點是拆下進氣道後就可以從前麵拆卸、更換低壓壓氣機靜子和轉子葉片，而不需要從 ’發動機上拆下整個低壓壓氣機。
②低壓渦輪。由於PW1120涵道比減小，其進口空氣流量大約減少到F100的75%，因此PW1120可以去掉第二級低壓渦輪並減少零件數量。無冷卻的低壓渦輪盤、工作葉片和導向葉片使用了與F100發動機相同的材料，並使冷部件的壽命達到4000小時，熱部件壽命達到2000小時，與通用的熱端部件4000TAC相符合。工作葉片和導向葉片分別采用PW1142定向凝固合金和INl00鎳基合金，為保證飛行安全，低壓渦輪機匣設計成能包容全部葉片。
③加力燃燒室和噴管。PW1120渦輪噴氣發動機為單股流加力，與F100的雙股流混合加力(即內外涵混合加力)相比，其加力燃燒室和噴管結構簡單而且重量輕，長度也有所減少。PW1120采用了普通的“V”型槽火焰穩定器和5圈徑向間隔噴油環構成的分區供油係統，以獲得均勻的燃油濃度分布。噴油環的幾何形狀和連續供油的調節，使加力響應時間和分區轉換時的壓力突升峰值減至最小。單個“V”型槽火焰穩定器包括整體的輻射狀內部和外部輻式穩定器，並以最小的阻塞使加力燃燒室效率達到最高。從內槽尾錐體的支撐給火焰穩定器以必需的穩定性，以抵抗不對稱氣動載荷，並對高頻和低頻起振動阻尼器的作用。為提高安全性，PW1120發動機安裝了雙重點火係統和點火檢測器，不僅提高可靠性，而且還提供了滿足每個點火器需要的局部點火油氣比：一個最適合於海平麵點火，而另一個則最適宜於高空低馬赫數狀態點火。
點火檢測器能夠防止由於延遲點火或加力燃燒室熄火之後，再點火而伴隨產生的高壓力突升。點火檢測器在發現加力燃燒室不點火時即終止加力燃燒室供油，並將發動機恢複到中間推力狀態。在熄火情況下，不需要飛行員任何動作，自動切斷加力燃燒室供油；發動機恢複到中間推力狀態後再恢複加力狀態。PW1120為可調收斂一擴散噴管，與F100發動機相比，其噴管長度短、結構簡單、重量輕。收斂和擴散噴管麵積的變化由3個F100型發動機的球型 -螺杆氣動馬達作動器，沿槽形軌道驅動同步收斂調節片的收放來實現。無冷卻的外部擴散調節片有收斂調節片牽動，使預定的麵積比隨收斂噴口的位置變化。
④主燃燒室與F100的基本相同，但采用渦流嘴式燃油噴嘴，改善了燃油霧化質量，提高了燃燒效率，並采取增強冷卻效果的措施。
⑤高壓渦輪采用單晶葉片代替F100的定向凝固葉片，第一級葉片采用蓮蓬頭式冷卻方案，以改善冷卻效果和延長壽命；第二級導向器加強了冷卻以降低熱應力，第二級葉片也作了適當改進，整個高壓渦輪部件的耐久性比F100有所提高，達到2500次循環。為F100研製的新渦輪部件同樣可應用到PW1120上，據稱可將渦輪壽命循環提高到5500次。
⑥由低壓壓氣機連續引氣15.5%，這股氣流經燃燒室機匣、渦輪機匣、加力筒體和噴管外壁排出，對上述部件進行冷卻。PWll20 之所以稱為連續放氣式，即由此得名。上述改進不僅可以使PWll20在與F100相同的最高溫度下工作，而且在飛行包線的大部分區域內其工作溫度低於 F100，但性能指標未降。這不僅延長了發動機使用壽命，還降低了壽命故障率、減少了維護費用。新發動機還將繼續從執行中的F100發動機部件改進計劃中獲得收益，進一步降低壽命期費用。
圖片說明：美國通用電氣F404發動機（資料）
PW1120發動機具有較大的中間推力，可在非加力狀態下完成大部分典型的戰鬥任務。由於此推力狀態下的耗油率較低，因此飛機作戰半徑和航程相應增大。應該說PW1120是相當不錯的動力，推力相當大(達到9360公斤力)，而且推重比也高(達到7.26)，即使以今天的眼光來審視也是一種相當優秀的發動機。在當時而言，能和這種發動機媲美的也隻有蘇聯的AL-2l和P-29，雖然後兩者的推力較大，但推比明顯和PWll20不在一個檔次上。時至今日，能與其相提並論的渦噴發動機也隻有“昆侖”Ⅱ發動機及其改型，而且後者在渦輪葉片上采用的隻是定向凝固合金，PW1120在20多年前就采用了單晶合金。兩相權衡，PWll20無愧於渦噴發動機的巔峰之作。就裝配於超7而言，由於PWl 120的空氣流量是81公斤／秒，而超7的原型殲7是機頭進氣，其發動機渦噴7的空氣流量是64.5公斤／秒，顯然進氣流量不匹配，總壓恢複係數隻能到 0.8～0.85。因此，超7必須采用兩側進氣，這樣總壓恢複係數才能達0.95；同時采用PWll20，就要對超7的中後機身作較大改動，頭部還需增加 135公斤的配重平衡燃油係統的變化。在中方當時還無力對超7氣動布局采取較大改進的情況下，采用美方這個方案雖然花錢較多，但性能改善明顯。其實，美國似乎無意將如此先進的動力提供給中國，即使提供，要實現國產化對中國來說也是漫漫長夜。事實上，中國本也打算引進仿製該型發動機，相關飛機研製單位也打算研製采用雙發PW1120的戰機型號。但就“昆侖”的研製進程之長和國際政治關係變幻莫測的情況，選用PWll20對美方和中方來說是否可行，還要打上一個大大的問號。
F404渦扇發動機該型發動機是美國通用電氣(GE)在上世紀80年代初定型的一種中等推力雙涵道雙軸小涵道比加力式渦扇發動機，其原型可以追溯到60年代開始發展的F101發動機(被B-1B轟炸機所采用，核心機為GE9)。GE將該發動機縮小成為GEl5，又由GEl5發展為連續放氣式的渦噴發動機YJl01。GEl5最初的加力推力為5896公斤力，後經改進其加力推力提高到6403公斤力；而YJl01的加力推力則為 6803公斤力。兩種渦噴發動機均為3級低壓、7級高壓，壓比25，涵道比0.25。當時諾斯羅普公司最早想把GEl5應用於P530，後又將其發展型 YJ101應用於YF-17戰鬥機。由於YF-17與YF-16競爭失敗，後其進一步發展型F404被麥道公司用於F／A-18“大黃蜂”戰鬥機。 1975年1 1月，通用電氣公司與美國海軍簽訂了全麵研製F404的合同。1977年1月首台運轉，1978年6月完成飛行前規定試驗，當年11月裝機試飛，1979 年12月F404-GE-400通過定型試車並批準投入生產，1980年1月交付第一台生產型發動機。
F404的高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪與YJl01相同，風扇、低壓渦輪和加力燃燒室稍許放大。就其風扇實質而言，就是 YJl01發動機3級低壓壓氣機的放大，涵道比由YJl01的0.2提高為0.34，渦輪進口溫度提高10℃，發動機推力比YJ101增加約17%。
在研製F404時，美國海軍根據以往使用經驗，突出了可靠性和維修性要求。據此，通用電氣公司改變了過去強調性能而忽視可靠性和維修性的作法，把作戰適用性、可靠性和維修性放在首位，采用經過驗證的最新技術，不追求過高的性能指標，注意保持發動機結構簡單、費用合理和減少風險。這種作法對F404的順利研製成功和贏得市場起了重要作用。
F404由6個單元體組成，左、右發可以互換，采用了狀態監控措施，因而維修性大有改善。在氣動設計上，F404高壓壓氣機的喘振裕度高達25%，在海軍航空推進中心的高空台上用兩種方法考驗了高壓壓氣機抗壓力畸變和溫度畸變能力，即經過畸變網格和進氣脈動加溫試驗及隨機頻率發生器的試驗。由於F404與飛機采用分離附件機匣設計，裝在飛機上的輔助傳動係統(AMAD)單獨傳動燃油泵、液壓泵和發電機。飛機與發動機隻有11個接頭，換一台發動機隻需21分鍾。
從空氣流量來看，F404-GE-400的流量恰好與渦噴7相吻合，而推力又遠大於後者。就當時正在研製的渦噴13而言，其單發型渦噴13F的流量為66-67公斤／秒，後來的渦噴13FI在68～69公斤／秒；即使最新研製的“昆侖”發動機，其空氣流量也隻有67公斤，秒，“昆侖 ”Ⅱ的空氣流量更高，大致為68～69公斤，秒。就單位迎風麵積推力來說，F404的推力很大而涵道比又很小，幾乎可以說是接近渦噴發動機。F404的原型——GEl5和YJl01也是渦噴發動機，當時考慮作為J79渦噴發動機的後續發動機，在高壓渦輪上也采用了氣膜加空氣衝擊冷卻及定向凝固葉片。就增壓比來說，F404遠遠高於當時中國所有在研和在役的發動機。當時如果選擇F404作為超7的動力是比較合適的，後來中美合作的“和平珍珠計劃”中也想采用該型發動機改進殲8Ⅱ戰鬥機。如果超7和殲8Ⅱ采用同一種動力的話，那在發動機通用性以及維修便利性方麵都是不無裨益的。即使就當時航空工業部門的想法而言，能引進F404並能夠加以仿製的話，無疑是雪中送炭。先進的第三代戰鬥機動力裝置不是渦噴7之類的發動機所能比擬的，但後來的事實證明，國際政治關係始終是決定超7動力命運的無形繩索。最終，F404方案沒有成功。
PWl216該發動機加力推力7425公斤，最大推力5400公斤，推重比6.6，單價1 30萬美元。PW1216發動機是在PWl212基礎上研製的雙軸加力式渦噴發動機，是1962年研製的A-4攻擊機非加力發動機J-52的改進型。普· 惠公司為參加“佩刀”II的競爭，提出在PWl212發動機基礎上配用渦噴7BM或渦噴13發動機的加力簡體及相應係統，構成PWl216，以滿足巴空軍的需求。該發動機總壽命可達8000d~時，飛機進氣道與機身無需作任何改動。普·惠公司認為該發動機具有很強的競爭能力，除參加座談會外，還討論了與中國聯合生產以及與成飛公司協調了PWl216發動機裝在殲7PC上的技術方案。筆者手上關於PWl216的資料並不多。不過，既然是J52的加力改進型，不妨先分析一下J52。
J52(普·惠公司編號為JT8)最早是為空射導彈研製的，後來在美國海軍的攻擊機和戰鬥機上找到了用途。普·惠公司於1955年開始從海軍取得研製J52的資金。第一代J52，即J52-P-3於1955年12月首次台架運轉，1959年裝在北美羅克韋爾公司製造的“獵犬”式空射導彈上首次飛行。自那時起，為適應擬裝飛機更大推力的要求，前後研製了J52-P-6／P-408／P-409等不同型別。從J52-P-3發展到 J52-P-408，發動機外廓直徑沒有變化，長度增加不到40毫米，重量僅增加78.5公斤，推力卻增大了50%。J52係列具有起動迅速、維護簡便、使用潑辣等優點。在70年代，該發動機在美國海軍噴氣發動機中的使用效率最高，每月的單台飛行時數超過了海軍當時所用的其他任何發動機。配裝這種發動機的 A.4M曾創造了1小時之內和1日之內攔阻著艦次數最高紀錄。
圖片說明：目前JF-17戰鬥機使用的俄製RD-33發動機（資料）
J52的各項性能指標比較接近蘇聯P-11F-300，而且兩者研製的年代也差不多。從J52-408A的重量和推力來看，改成加力型，其重量將略重於P-11F-300，推力則遠大於後者。事實上從壓氣機級數也可以略窺一二：J52是12級，P-11F-300隻有6級。壓氣機級數增加的同時帶來壓比的增加和重量的增加，從壓氣機級數以及壓比、推力來看，J52接近於P一25和P一13，而推比又好於上述兩者，可以說代表了美國60年代初的先進水平。
我們在渦噴7、渦噴13改進上的艱難與美國在J52改進上的駕輕就熟，正說明了兩個國家在發動機研製水平上的差距。雖然我們後來有了“昆侖”，但畢竟已是遲到者，以至於造成其目前的尷尬局麵。總的來說，J52是一種不錯的發動機，但比起PWll20和F404自然差的太遠了。但就當
時美國的想法而言，這種發動機是最有可能提供給我們的。雖然那時是中美蜜月期，但美國對我們始終有戒心。就當時美國想提供給我們的 F-16／79來看，其始終不肯提供先進發動機，把F-16上的F100發動機換成J79發動機打包出售就是其對華態度的集中體現。F-16尚且如此，更不用說合作研製的超7。因此，動力問題始終是橫亙在超7研製進程上的攔路虎。
以上是美國普·惠提供的三種方案。與此同時，英國也在向中國推銷超7動力方案。1987年4月底，英國羅·羅公司駐京代表處向成都方麵介紹了RBl99一127／128軍用三軸加力式渦扇發動機的情況。RBl99發動機是英國、聯邦德國和意大利三國合作研製的高推重比三轉子加力式渦輪風扇發動機。該發動機帶有全權數字式燃油控製係統和反推力裝置，並且已被歐洲合作的“龍卷風”戰機采用。當時羅·羅已經成功向中國推銷了50台斯貝 MK202渦扇發動機，用於FBC-1“飛豹”戰鬥轟炸機。5月中旬，羅·羅專家組與成飛公司研究協調RBl99-127／128方案。
RBl99究竟是一種怎樣的發動機，它的性能究竟如何。要知道RBl99的原委，還得從1965年談起……
1965年英國提出RB199方案，1969年英國羅爾斯·羅伊斯公司、聯邦德國MTU公司和意大利菲亞特公司組成渦輪聯合公司著手設計。1971年9月第1台RBl99發動機進行首次試驗，1973年4月在飛行試驗台上首次試飛。1974年8月裝在“龍卷風”原型機上首次試飛，1978年11月通過150小時定型試車；1979年開始批生產，1980年秋開始服役。在研製中共製造了67台試驗用發動機，試驗時數達30000 小時。
在渦輪聯合公司中，羅·羅公司、MTU和菲亞特公司分別擁有40%、40%和20%的股份，三國承擔的研製費用的比例為 42.5%、42.5%和15%。按部件分工為：羅·羅公司負責低壓壓氣機、燃燒室及機匣、高壓渦輪及機匣、加力燃燒室、燃油係統；MTU公司負責中、高壓壓氣機、中壓渦輪及軸、中介機匣及齒輪箱、外涵道、反推力裝置及其調節係統；菲亞特公司負責低壓渦輪及軸、排氣擴壓器、噴管及可調噴口和轉子後軸承。
“龍卷風”戰鬥機要求其發動機提供短距起飛需要的短時間最大加力推力、低空突防和空中巡邏需要的不加力推力，以及劇烈機動所需要的較大剩餘推力。為此，RB199發動機在熱力循環方麵采用了中等流量比、高增壓比、高的渦輪進口溫度和加力溫度。
該發動機在結構上采用三轉子結構，有利於滿足機動飛行對發動機快速響應的要求，也有利於降低耗油率。同時，發動機有較大的喘振裕度和進氣道氣流畸變容限。采用短環形燃燒室提高了轉子剛性，減少了支點數目。加力燃燒室的混合器和火焰穩定器合二為一，內外涵分別噴油和組織燃燒，然後混合，這樣就可以進行無級調節。從RBl99之後，三轉子就成為羅羅公司的特色。RB211發動機也采用了三轉子的結構，油耗相比雙轉子發動機有了明顯降低，喘振裕度也明顯高於雙轉子發動機。前蘇聯也在一些發動機上采用三轉子結構，如庫茲涅佐夫設計局為圖一160轟炸機設計的NK321發動機，也取得了很好的效果。但有利就有弊，三轉子的結構相比雙轉子結構更複雜，對製造工藝的難度提出了更高要求，同時也增加了重量。RB 199與當時的超7的選型發動機——F404和PWll20相比，可以說是春蘭秋菊，各擅其長。
從結構上來看，RBl99沒有導流葉片，風扇壓比低。考慮到該發動機為三軸，結構已經很複雜，為了減輕重量也情有可原。中壓壓氣機也可以進一步加壓，風扇壓比稍低也不要緊，壓氣機總數為12級，這個級數已經很高了。由此，不由使人想起了羅·羅的另一種發動機一一斯貝
MK202，其壓氣機總數也達到了17級，相比之下，RBl99的技術進了一大步，但和F404結構相比還是過於複雜了。為了減重，估計羅·羅在RBl99的材料上采用了不少超前技術，否則其重量也不會比F404低。RBl99推比較高的另一個原因恐怕來自1.08的涵道比，這在加力發動機中應該算是很高的。涵道比增加帶來的是直徑的增加，但從直徑來看，RBl99低於F404，那隻有一種解釋——RBl99的核心機流量低。從涵道比推算RBl99的實際核心機流量大約是35公斤／秒，而F404達到了49公斤／秒，核心機流量低帶來的必然是尺寸的小型化。從其空氣流量來看，RBl99 簡單裝上殲7顯然不大可能，其適配的也應該是兩側進氣機型。
以上四種發動機主要是超7前期考慮的發動機。從當時情況看，美國希望中國選擇PWl216，但我們更傾向於F404，當然PWl 120也是選擇之一，但對發動機進氣道和氣動布局改動大。RB 199也應該是不錯的選擇，事實上在1989年之後英國仍希望中國采購該型發動機用於超7戰鬥機，
其誠意可見一斑。但最終的事實是超7沒有采用以上任何一種發動機。隨著對中國又一輪禁運的開始，西方再次關上了對華武器出口的大門。指望西方解決超7動力的想法最終完全落空，中國航空人又一次陷入孤立無援的境地。
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