我國何時能造出世界一流航空發動機?值得驕傲!井噴時代悄悄來臨

2021-02-08 科羅廖夫

其實中國已經是世界航空發動機強國,中國現在就能製造國際一流的航空發動機,例如國產渦扇-10和改進型渦扇-10B發動機。很多公眾都不知道,中國是繼美國和俄羅斯之後,世界第三個擁有自主智慧財產權的先進大推力小涵道比軍用渦輪風扇發動機的國家。

目前國際上能搞火箭、飛彈、核彈的國家有很多,能搞飛機的也有十幾個國家。但真正能搞全系列航空發動機,能夠自主研製戰鬥機發動機,只有四個半國家,四個國家是美國,英國,法國,俄羅斯,而半個國家是中國。

美國發動機特點是壽命長推力大,久經實戰考驗,油耗低,技術先進。生產商有兩家。普惠公司代表作是F119渦輪風扇發動機,目前裝配在F-22之上, 通用電氣公司航空發動機集團,代表作F404渦輪風扇發動機,目前是F/A-18的動力核心。

英國位列第二,生產廠商是大名鼎鼎的羅爾斯-羅伊斯公司,代表作鷂式和颱風戰機的EJ200發動機,實現了大推力和矢量發動機。

俄羅斯排第三,俄制軍用發動機的優點是推力大便於維修,缺點是壽命短,只有歐美的八分之一且油耗大,主要廠家有禮炮工廠,土星科研生產聯合體,代表作是蘇-27系列戰鬥機所使用的AL-31F發動機和AL-41F。

法國要排第四,法制軍用發動機油耗少結構複雜,但推力相對不足,代表作是法國斯奈克瑪公司的M88渦扇發動機,用於陣風戰鬥機。

而中國發動機相對而言,是技術底子最為薄弱的。現在,中國已經有望完全躋身這個陣營裡。實際上,中國可以自行研製批量生產絕大多數種類的航空發動機,由於在所有級別的航發領域全面發展,中國已經是世界航空發動機強國了,我們只是在少數的一定領域與最先進國家有差距。而其他的航發最先進國家,也只是一兩個單項領域領先。

航空發動機一直是中國航空業的痛,中國近年來不得不需要購買俄羅斯的一流發動機,甚至二流發動機也照買不誤。但俄羅斯從不向中國轉讓發動機的設計和製造技術,在2013年,俄聯合航空製造集團公司總裁波戈相曾經明確表態,俄從沒考慮過向中國轉讓俄制戰機的發動機技術,中國對進口的俄制發動機也有一些研究,主要立足於自主研製,例如提高渦輪盤溫度和製造工藝,使進口AL-31F發動機的大修間隔時間延長了三分之一,我們對進口的D-30KP-2發動機進行了仿製,搞出渦扇18發動機。

不過,在最頂尖的小涵道比軍用大推力渦扇發動機領域,中國與美國還有20年的差距。F135發動機是世界上推力最大的軍用渦輪風扇航空發動機,目前的軍用推力為12噸,加力推力為18噸,F135發動機不開加力的推力已經與我國的WS10太行發動機的加力推力很接近。F135的涵道比達到了0.98,總壓比達到28,重1.6噸,推重比為10。

推重比10的F135發動機早在2006年就開始了裝機測試。而這一年,中國推重比8的太行渦扇10發動機正式定型並對外公開型號,殲-11B戰機正式改裝太行發動機進行飛行試驗。2010年與同殲-11B一起獲得國家科技進步特等獎。與太行性能相仿的美國F110發動機於1985年初定型投產並開始交付,這說明中國和美國的推重比8的先進大推力航空發動機的差距為20年。

我們以「太行」發動機為基礎,自行研製了軍民兩用的渦扇-20大涵道比渦扇發動機,未來將配裝於運-20戰略運輸機。還在研製以C-919民用飛機為裝機對象的長江-1000A發動機,並計劃在國內生產具有世界超一流水平的LEAP-X發動機。中國已經在研下一代推力200~400千牛的多款先進大涵道比發動機。這些都表明,大涵道比發動機的井噴時代即將來臨。

這幾年珠海航展上國產發動機的耀眼成績,例如涵道比為9一級的長江1000大涵道比發動機等等,其實是必然的。例如殲-10B矢量航發驗證機,這是一臺謎一樣的發動機,他的外觀相當精緻,看上去做工很細,體現出高超的加工能力,而這臺發動機還裝備了一款軸對稱三維矢量發動機,他有著鋸齒收斂片,也有很好的隱身性能,外觀呈現出一種特殊的黑色,應該是在尾噴上附著了某種隔離紅外信號的材料。

中國在2015年將航空發動機列為國家重大發展項目,在2016年成立航空發動機集團,從頂層理順了航空發動機的研製生產體制,現在國家每年投資在航發領域都有上千個億人民幣。 早在2017年3月13日出版的《中國日報》就報導,中國工程院院士陳祥寶透露,殲-20隱形戰鬥機即將配備國產發動機,預計上機測試時間不會很久。他表示,目前國產發動機的研發進展非常順利,除此之外,中國還啟動了下一代航空發動機的研發計劃,該發動機的推重比將遠高於現有發動機。

航空發動機不存在彎道,要想趕超也只能加倍努力和投入,只要有足夠的需求和重視,有足夠的錢,有足夠的組織力量,不瞎折騰,都會搞好的,搞不好都不行。我們過去在航空發動機領域被詬病,主要是沒有足夠的投入,沒有完整的規劃,胡搞亂折騰,現在好了,一切都走上正軌,成績必然隨之而來。目前中國是世界上同時研製航空發動機型號最多的國家,正在研製和已經投產的航空發動機,涵蓋了從彈載小型機到軍民用大型機的一切領域。這幾年,就是國產航發的井噴時代。

中國航空發動機發展已經進入快車道,一系列新型發動機項目正在進入關鍵攻關階段。WS-20發動機已隨運-20飛機試飛升空,推比達到9以上的新一代中推發動機獲得立項研製,推比為10一級的WS-15第四代發動機正在進行上機試飛,推比為12一級的改進型四代軍用發動機已經進入預先研究。推比為8.5一級的改進型「太行發動機」將於未來幾年試飛。

為新一代遠程隱身無人機、無人隱身攻擊機、長航時無人機和有人駕駛遠程隱身轟炸機研製的新型系列無加力發動機已經進入攻堅階段。功重比1200千瓦級、1500千瓦級、2000千瓦級和5000千瓦級的WZ-9改、WZ-16、WZ-10和WZ-20三款重點渦軸發動機項目進展順利。下一代先進渦軸發動機、下一代先進中推和推比15一級的第五代大推正在進行探索,其中推比15一級的第五代發動機將於2016年上馬核心機。

航空發動機其實並不是啥高不可攀的玩意。有人說航發特別高大上,是工業皇冠上的鑽石,沒錯,是鑽石,當我們不會造的時候,航空發動機就是皇冠鑽石。等中國人會造了,這玩意就是大白菜,鑽石不就是高壓鍋壓出來的木炭麼?怎麼就高不可攀了呢?

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