國產太行發動機究竟難在何方?
世界上有四個半國家可以自主研製戰鬥機發動機,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。
位列第二的是英國,生產廠商是大名鼎鼎的羅爾斯-羅伊斯公司,代表作鷂式和台風戰機的EJ200發動機,實現了大推力和矢量發動機。第三為俄羅斯,俄製發動機的優點是推力大便於維修,缺點是壽命短隻有歐美的八分之一且油耗大,,主要廠家“禮炮工廠,土星”科研生產聯合體,代表作是蘇-27的AL-31F發動機和AL-41F。第四是法國,法製發動機油耗少結構複雜但推力相對不足,代表作法國斯奈克瑪公司的M88渦扇發動機,用於陣風。而中國發動機相對而言,是技術底子最為薄弱的。
珠海航展當日俄羅斯在華展示F117S矢量發動機等。F117S矢量發動機是中國急需的發動機,因為沒有它殲20戰機就無矢量發動機使用。
中國發動機發展了60年,從1956年第一次引進渦噴5開始共經曆了7個型號,分別是渦噴-5,渦噴-6,渦噴-7,渦噴-13,昆侖,渦扇-9,渦扇-10,在研型號包括渦扇-15,渦扇-20等。我國的第一代發動機以渦噴-5,渦噴-6為代表,渦噴5發動機是我國根據前蘇聯BK-1φ發動機的技術資料仿製的第一種渦噴發動機,由沈陽航空發動機廠研製。
渦噴5是一種離心式 單轉子 帶加力式航空發動機,單台最大推力為25.5千牛,加力推力為32.5千牛,重量為980千克,主要用於國產殲-5戰鬥機。渦噴-6發動機是我國根據前蘇聯提供的PⅡ-9B型發動機技術資料製造的一種加力式渦噴發動機,主要用於裝備國產殲-6戰鬥機及稍後研製的強-5強擊機,這兩個發動機的均為25.5千牛,但渦噴-6比渦噴5減輕了23%的重量,直徑縮短了48%,大大減少了迎風麵積和阻力,因此推重比要比渦噴-5高的多。
我國的第二代發動機以渦噴7和渦扇-9為代表。其中渦噴-7發動機是按前蘇聯提供的P-Ⅱ-300發動機的技術資料製造的,主要用於殲-7飛機。渦噴7發動機性能較渦噴6有了很大的提高,其最大推力為38.2千牛,加力推力達55.9千牛,分別比渦噴6提高了50%和77%。1965年完成研製,1966年開始量產。
蘭空殲11機群升空對戰殲8F戰機
渦扇-9則是根據英國出口給中國的斯貝發動機進行了仿製完成的,在意識到未來戰鬥機必須裝備渦扇發動機後,中國利用美蘇爭霸的間隙引進了英國斯貝發動機,“斯貝”MK202型是英國羅爾斯-羅伊斯公司在60年代中期研製的渦扇發動機,長5025毫米,直徑1093毫米,重1850千克,最大推力54.5千牛,加力推力91.1千牛,推重比5.05,最大軍用耗油率0.0684千克/牛·小時,最大加力耗油率0.2千克/牛·小時,涵道比0.62。
在當時世界上擁有先進水平,上世紀60年代被引進中國進行仿製,最終在2003年完全成功成了我國的秦嶺發動機,也就是渦扇-9。渦扇-9最終裝備在了殲轟-7飛豹上,使飛豹成為了一款作戰半徑超過1000公裏,可以配合大多數戰鬥機執行戰鬥轟炸任務的戰機。
以上這些發動機我國都是走的仿製路線,我國一直沒有自主研發發動機能力,直到渦噴-13和渦扇-10出現。渦噴-13是在渦噴-7的基礎上改造而成,翻修壽命達到了300小時,推力達到43.1千牛,加力推力則達到了 64.7 千牛,分別比渦噴7提高了50%和15%,大大提高了喘振裕度。渦噴 13 發動機的研製工作從 1978 年開始全麵展開,1980年,首批3台發動機開始進行調試試車,1985年開始裝機試飛,最終裝配在我國的殲-8飛機上。
解放軍參賽的飛豹戰機
以上這些發動機和當時國際先進水平相比還差距比較大,即使是最先進的渦噴-13也與英美差距巨大。2001年中美南海撞擊事件中,美國EP-3偵察機正是利用了殲-8續航時間短的特點,不斷往返前出騷擾,導致我殲-8飛機要不停的更換飛機,監視壓力極大。
發動機的瓶頸一直困擾著中國,為了趕上世界先進水平。滿足我國第三代戰機的需求,中國的渦扇-10項目開始上馬,最終完成了設計研發,達到了推重7以上的目的,趕上了發達國家80年代中期水平,並被大量裝備在殲滅-10,殲-11之上,一定程度上消除了我國發動機一直靠進口的窘境。
推重比/功重比,燃油消耗率,使用壽命是衡量發動機的主要指標,這決定了飛機的載彈量,航程和經濟適用性等重要參數。而除此以外,喘振邊界和熄火邊界也非常重要,這決定了飛行安全性和事故率,而中國目前發動機在這些方麵都還沒有達到先進發達國家標準。
中國發動機技術與發到國家差距在30年是個合理的估計,發動機涉及了理論,材料,加工,設計等各項基礎工業,無法形成瞬間超越。隻有穩紮穩打步步為營來補課,中國工業部門製定的每25年追趕5年的計劃是合理科學的。目前的渦扇-15和渦扇-20項目已經上馬,但國人不應該對工業部門要求太高,大躍進的思路往往會讓事情變得更壞。
好事多磨難!中國太行發動機試飛中噴出零部件
中國如今仍然隻是一個大國,或許距離一個倔起的強國還有很長的路需要走去。。。。。