海邊居

記錄一些無需記錄的
個人資料
正文

中國航空發動機的曆史、現狀和未來!

(2018-10-01 12:02:15) 下一個

中國航空發動機的曆史、現狀和未來!

  (2016-03-12 12:54:06)
標簽: 

365

分類: 航空航天
 

看了這篇文章,我不僅感歎,中國發動機的曆史真的很悲壯,一窮二百的基礎上,要研製航空發動機是何等的難度,如果沒有關鍵時刻從蘇聯和美國等國家獲得的技術和發動機,那現在的狀況真的難以想象了。可見,國際合作的作用,尤其是對於我們這樣一個科學技術相當薄弱的國家來說是何等的重要。但,現在的國際形勢對我們十分不利,除了我們用金錢買到的一些小國家的支持外,有點地位、有點技術的國家不知道為什麽全都對中國懷有敵對情緒。看來我們的外交政策需要調整了。

 

    中國航空發動機的曆史,現狀和未來!--------摘自《陸海空天慣性世界》

 

    渦噴發動機的原理很簡單,就是作用力和反作用力的牛頓第三定律的原理,可真正從原理到上天,人們用了幾個世紀的時間。

 

    1913年法國工程師勒內.羅蘭提出的一種噴氣推進發動機取得專利,但這是一種衝壓式空氣噴氣發動機,那時既不可能製造又無處使用。1930年,英國工程師弗蘭克·惠特爾獲得了第一個用燃氣渦輪產生噴氣推進的專利,但一直到11年後他的發動機才完成了第一次飛行。1934年德國人漢斯·萬·奧海因率先試製成功世界上第一台噴氣發動機。1937年4月12日弗蘭克·惠特爾試製成功英國第一台噴氣發動機。但試運轉並不理想,幾經挫折,於1941年裝上了格洛斯特戰鬥機。英國在40年代最主要的軍用渦噴發動機有德溫特河,尼恩等。特別是尼恩,它可以說是大多數現代發動機的鼻祖。蘇聯在40年代末的時候引進了尼恩,其仿製品就是ВК_1,而ВК-1Ф在ВК-1的基礎上增加了加力燃燒室。這樣,飛機的瞬時推力可以增加很多。中國的發動機就是從ВК-1Ф起步的。

 

    隨著朝鮮戰爭的結束,中國人民空軍的戰鬥機也在進行著新一輪的更新換代。飛機和發動機的製造也提到了國家的議事日程上來。之後,我國開始仿製蘇聯的發動機,渦噴5,渦噴6,渦噴7等一係列發動機的仿製增強了中國航空工業的實力。可仿製也有盡頭,隨後的事件證明,沒有真正的自主研製,中國的發動機還是要受製於人的。

 

    人是要有點精神的,中國挺過了3年困難時期,原子彈和氫彈的爆炸震驚了世界,也鼓舞著中國人民的士氣,一個大膽的想法在航空動力人的心中產生,研製自己的發動機,最新式的渦扇發動機。

 

    當時該發動機的代號是910,也就是我們後來俗稱的渦扇6,當時的想法是把該發動機的加力型作為新研製的殲擊機殲9的動力,而把該發動機的無加力型910甲作為轟6和運9以及大型客機的動力。可國家正在動亂之中,這個新生兒又怎能幸免於難呢,發動機的研製的進程走走停停,試車過程中喘振不斷。

 

    它的理想是九霄之上的淩雲誌,為自己的母親去贏得一份安寧,可重重的桎梏,鎖住了它不甘寂寞的身軀。

 

    有開始就有終結,再苦難的日子終究還是有個頭,WS6熬過來了,迎來了飛行前50小時試車,可百廢待興的祖國已經無法將它養大,它下馬了,它死在繈褓之中,盡管它已經不小了。

 

    16年的心血,得到的竟是這樣一個結果,606人欲哭無淚,總結會變成追悼會,有些人從此就離開了自己心愛的事業,中國的航空動力之路怎麽就這麽難,此時的動力人是拔劍四顧心茫然,念天地之悠悠,獨悵然而淚下。而此時,30而立的共和國在航空發動機自主研製方麵還是一片空白。“心髒病”,再次成為中國航空的阿喀琉斯之踵;渦扇6,是中國航空動力人永遠的痛。

 

    從零開始

 

    我不能給大家許諾什麽,我所能付出的隻有熱血、辛勞、眼淚與汗水,你們要問我的政策是什麽?我的回答是竭盡一切可能和投入全部力量,在海上、在陸地、在空中進行戰爭。你們要問,我們的目標是什麽?我可以用一個詞來答複,勝利。不惜一切代價爭取勝利。不論道路多麽遙遠,多麽艱難,也要去奪取勝利。1940年5月13號,丘吉爾於英國下院

 

    1940年8月9號,也就是在德國空軍大規模空襲英國的前一天,丘吉爾通過全國廣播公司進行戰爭動員。英倫三島64%的人在聽著丘吉爾的演說,這些人佇立在街頭,行走在馬路、田間、車間、庭院聽著。那時候沒有電視,隻有廣播。丘吉爾問:我們泄氣了嗎?就這些站在馬路上的英國人回答:沒有,我們沒有泄氣!

 

    80年代的中國航空動力或許隻有用萬馬齊喑來形容,但冰封的河麵之下卻是湧動的春潮,也許隻有用丘吉爾的演說詞才能形容人們此時的心情。我們沒有泄氣,我們隻是在積蓄力量。一旦春天到來,那雨後的春筍就將破土而出。

 

    一、北海來風

 

    盎古魯撒克遜人曆來是精明的商人,古板而不死板,保守而又務實。自東亞某國建國以來,他們從來沒中斷過與該國的關係。70年代初,隨著中美關係的解凍,英國人來了。

 

    1972年,英國同意向我方單方麵出售民用”斯貝”發動機,1973年7月17日,英方又約見我駐英大使,表示已授權羅·羅,談判向我方出售軍用斯貝發動機,1975年8月,中英雙方進行實質性談判。1975年12月13日,簽定了中國引進英國斯貝發動機專利的合同。

 

    斯貝發動機,中國型號定名為渦扇9,定點西安航空發動機廠試製生產。西安航空發動機廠於1976年開始試製工作,此前西安生產的是渦噴8,是仿製蘇聯的РД-3М的產品,用於轟6。經過3年多的努力,1979年下半年,分兩批裝出了4台發動機。同年11月,由中英雙方共同在中國完成了150小時持久試車考核。1980年2月到5月,又在英國完成了高空模擬試車、零下40攝氏度條件下的起動試車,以及5大部件的循環疲勞強度試驗,結果都符合技術要求。中英雙方代表簽署了中國製造渦扇9發動機考核成功的文件。渦扇9發動機的初步研製成功,使中國有了一台推力適中的渦扇發動機,填補了空白,並有效提高了自行研製的水平和能力;通過試製引進了70年代水平的新材料、新工藝、新技術,機械加工工藝比原來提高一級精度以上,工廠掌握了諸如金屬噴漆、真空熱處理等12項具有世界先進水平的技術和46項國內先進工藝技術。同時,國內冶金、材料、化工、機械等工業的技術水平,也相應得到提高,從而較大幅度縮短了整個發動機製造技術與世界水平的差距。而且,斯貝發動機的引進還為航空工業迎接新時期的改|革開放,引進先進技術,開展技術合作與交流,提高發動機及配套產品的技術水平,開了個好頭。

 

    需要指出的是如果沒有渦扇9,那飛豹也就前途未卜了。但由於種種原因,WS9的研製一直躊躇不前。90年代初期,隨著飛豹研製工作的展開,渦扇9的全麵國產化工作也提到議事日程上來,95年11月,部分國產化的渦扇9通過150小時試車,此時渦扇9的國產化率已達到70%,仍有部分零件不能生產。1999年下半年,渦扇9發動機全麵國產化工作啟動,西安航空發動機廠先後攻克無餘量精鍛(精鑄)工藝,數字式電子控製係統等一係列難關,西航集團公司僅用了20天時間就完成了發動機的裝配,在成功進行了兩次冷運轉後,於2000年底一次點火成功,隨即開始的150小時工藝試車於2001年圓滿結束,試車檢驗結果表明各項性能技術指標均達到要求,渦扇9被重新命名為秦嶺發動機,2002年6月1日上午,凝聚著西航航空人無數心血和汗水的秦嶺發動機首飛成功。2003年7月該發動機通過技術鑒定,從此,中國開始有了全國產的大推力渦扇發動機。

 

    斯貝發動機的原型改自民用發動機,因此也秉承了民用發動機耗油率低的特點。約翰牛的務實精神在斯貝發動機上體現得淋漓盡至;可靠,喘振餘度高是斯貝的最大的特點,斯貝也正象一頭老黃牛一樣,勤勤懇懇,任勞任怨。斯貝是最早采用三元流技術的發動機,該理論是我國著名航空發動機專家吳仲華教授提出的。但是斯貝的推比卻是長期以來一直被人們所詬病的,的確,斯貝的推比太低了,其推比與WP7相比也是非常低的,要知道WP7的原型Р11Ф-300發動機隻是50年代初的技術,50年代中期的產品。羅羅也確有改進斯貝的計劃,可最終因為需求少而遲遲沒有啟動。

 

    這裏,讀者不妨以另外一種發動機做比較,那就是雄貓之心TF30,該發動機最早也是民用型,當時的代號叫JTF-10A,但未獲得應用,1961年末,美國空海軍提出了F111戰術戰鬥機的設計要求,並選中JTF10A的軍用加力型TF30-P-1,該型發動機於1962年夏在B-45飛行試驗台上開始飛行試驗,1964年12月裝於F111A首次飛行,1965年8月完成定型試驗,並用於F111A的發展型和頭5架的生產型,,最初的TF30的推比隻有5.0和斯貝MK202相同,而到了F111F所裝的TF30-100型,其推比達到了6.3,類似的經曆,不禁使人浮想聯翩,既然TF30能從推比5.0提高到了6.3,那斯貝MK202呢?如果把斯貝的風扇換掉,使用高效率,高壓比的風扇的話,斯貝的推力肯定可以增加不少,如果再替換高壓段,采用預研的核心機技術,把高壓壓氣機和高壓渦輪換掉,更新燃燒室的話,推力肯定還會增加,在增推方麵可以做的,在減重方麵也可以做到,畢竟斯貝MK202的材料都是30年前的了,如果在壓氣機葉片上廣泛采用鈦合金,在高壓渦輪葉片上采用單晶合金,並在渦輪盤材料上采用粉末盤,整體葉盤技術,風扇葉片采用複合材料,空心寬弦風扇葉片,這樣重量完全可以大大減輕,由此可見斯貝推比增加的潛力是巨大的,短期估計能達到6.5,遠期在7.0以上也是可能的。

 

    二、阿拉伯人的友誼

 

    中國和阿拉伯人的友誼源遠流長,遠自唐代就有交往,而在現代,中國人的武器更是源源不斷的武裝了我們的伊斯蘭兄弟,看看中華人民共和國的武器出口史,可以說就是和阿拉伯世界的友誼史,當然有來就有往,我們付出了,就有了回報,70年代末,我們得到了我們想要的東西,米格21MF和米格23,附帶的發動機我們也得到了,那就是Р13Ф-300和Р29。

 

    自從研製了Р11Ф-300以後,圖曼斯基設計局一刻也沒有停止過對該發動機的改進,隨後的Р13Ф-300和Р25就是它的直係後代,當然在千裏之外的中國,人們也在做著同樣的努力,空心渦輪葉片的研製成功,使中國繼美國之後成為第二個擁有該技術的國家,以致於若幹年後羅羅的總師胡克看到這一成果時說的第一句話就是不虛此行。但隨後的歲月裏,封鎖和動亂使WP7的改進陷於停滯,直到我們得到了Р13Ф-300,有很多人認為WP13就是Р13Ф-300的仿製品,而國內的權威刊物則稱該發動機是渦噴7的發展型,但筆者認為WP13既不可能是仿製品,也不可能就是簡單的來自WP7,它極有可能是參照了Р13Ф-300的設計,在WP7的基礎上研製出來的,在研製過程中WP13開始在壓氣機上采用鈦合金,取代了原本的合金鋼,當然WP13也吸取了WS6的成果,WS6在風扇的用鈦量上已經很高了同時參照了WS6的結構,WP13的某些改型在渦輪葉片上用定向凝固合金取代了合金鋼,這樣既減輕了重量,又提高了渦前溫度,WP13的空氣流量相比WP7略有提高,尺寸也有所加大,加力燃燒室的火焰穩定器開始采用我國的沙丘駐渦技術,高壓壓氣機級數相比WP7增加了兩級,這樣壓比也有所提高,循環參數的變化使WP13的推力明顯增加,滿足了80年代戰鬥機對發動機推力的需求,也使我國初步步入能參照設計研製中等軍用加力渦噴發動機的國家,環顧當時的世界,除了幾個發動機大國,美、英、法、蘇之外,能做到這點的也隻有中國了。

 

    日本和印度當時的情況都處於授權製造階段,而且國產化率還很低,即使到了今天,日本也隻不過是初步具有了研製中等推力發動機的能力,但成果還沒出來,日本的中等推力大涵道比發動機XF-710至今還未研製成功,至於印度的卡佛裏發動機研製完成還是遙遙無期,印度的基礎設施建設還未搞好呢,印度卡佛裏發動機的飛行台和高空台試車都是在俄羅斯進行,發動機的零部件轉包給歐洲國家進行研製,印度人認為搞發動機就象搞軟件一樣輕鬆,可事實證明他們太天真了。印度象顯然不能稱為有自主研製能力的國家。

 

    WP13B是WP1的大改型發動機,主要的改進是更換了低壓壓氣機,使低壓壓氣機的壓比增加,流量增大,效率提高。該係列發動機的研製始於91年,95年進行性能摸底試車,當時達到的加力推力為68。65千牛7噸不加力推力達到47。56千牛859噸),重量為1。28噸。96年春節過後上高空台用了2個月的時間進行了10次高空模擬試驗,4月12日返回黎陽進行150小時長期試車的考驗,99年被軍方列為重點型號,02年6月16日進行全壽命考核長期試車,03年定型,13B2屬於B的增推型號,推力約為7300KG,13F2是13B的適應性單發改型,97年8月順利通過地麵試車,98年6月8日裝殲7FS首飛。現13B2已開始配裝殲八2F戰鬥機。

 

    縱觀世界中等推力的渦噴發動機發展,7噸推力或許是個階段性的標誌,如果越過這個界標前麵就是一片坦途,美國人的J79是這樣,法國人的阿塔9K50是這樣,英國人的埃汶300也是這樣,俄羅斯人的R25更是這樣,有了7噸推力的渦噴發動機,戰鬥機的研製基本就沒問題了,盡管5噸推力的發動機就能實現2倍音速的飛行,但要實現更好的機動性和起飛性能,7噸是個臨界點。

 

    在這些發動機中J79的重量最重,有1.8噸,幾乎可以和大推力的F110發動機的重量相提並論,當然它出來也早,推比也低。但在當時,J79的重量是相當輕的。相比J57和J75,它輕多了,可以說J79是美利堅60-70年代的當家花旦。第一種超過2倍音速的單發戰鬥機F104,A5雙發超音速攻擊機,F4重型艦載製空戰鬥機用的都是它。甚至於猶太人的幼獅也想到了它。有了J79,幼獅的性能連高傲的美國人也不敢忽視,這也難怪,動力是自家的嘛。

 

    再看阿塔9K50,如果用一個詞來形容法蘭西人的動力,那就是勤勉,高盧人的噴氣發動機是在條頓科學家的幫助之下發展起來的,從阿塔101到阿塔9K50,高盧人搞了近20年,推力從1噸起步,一直搞到了7噸,盡管它還是單轉子的,但法蘭西人從此出師了,發動機四強的桂冠戴在了高盧雄雞的頭上,有了阿塔9K50,法國人也可以玩玩2倍音速常規布局的飛機了,雖然幻影F1的推比相比幻影3降下來了,可起降性能卻上去了,如果說幻影3上用無尾布局是由於阿塔9B的推力太小的無奈之舉,那現在看來阿塔9K50的推力是足夠了。

 

    英吉利人的產品與其說是工業品,更不如說是藝術品,埃汶300也不例外,作為英國第一種軸流式發動機AJ。65的發展型,英國人從來就是精益求精,而且英吉利人從來相信慢工出細活,1945年,二戰剛剛勝利的那年AJ。65就開始研製了,而埃汶300的研製開始於50年代,,1951年,羅羅在埃汶100的基礎上搞出了埃汶200,隨後又搞出了埃汶300。埃文300和閃電戰鬥機成為了一對絕配,閃電在短時間內的跨音速巡航,就得益於它有一顆強勁的心髒,閃電的加速性極好,甚至超過他的晚輩F15,要知道F15的推力幾乎比閃電大一倍,而埃汶300的推比要比F15的發動機F100和F110小的多。

 

    R25的動力是強勁,任何人都不應該輕視他。60年代後期,圖曼斯基設計局在P13-300的基礎上發展出了P25-300發動機,並將他裝備米格21比斯戰鬥機,P25主要做了如下改進。1)重新設計低壓壓氣機,壓比由8.85提高到9.1,進氣流量也有所增大。2)為提高加力狀態的推力,加力狀態的噴口直徑縮小了9.4~10厘米,渦前溫度提高50~80度。R25雖然相比J79,阿塔9K50以及埃汶出來的要晚,但性能上卻有過之而無不及,可以說在以上這些發動機中,R25的壓比最低,壓氣機級數最少,但推力幾乎和其它發動機相等,而且重量也較輕,有了R25,米格21比斯的增重才能成為現實。

 

    WP13B的出生相比以上這些發動機實在是太晚了,但晚未必是壞事,正因為有了WP13B我們才完成了從發動機製造國向發動機設計國的一次轉型,可以說WP13就是一個轉折點。

 

    至於R29,國內編號WP15,國內曾想仿製,後來由於沒有裝機對象轉入技術儲備。

 

    三、高空台上的跨越

 

    中國很早就想搞高空台,高空台是一個發動機大國的標誌。可長時期以來沒有自己的高空台一直是中國航空動力人的悲哀,什麽時候有中國人自己的高空台一直是中國幾代航空人魂牽夢縈的心願。

 

    高空台短時間內無法完成,航空人想到了飛行台。中國的發動機高空試驗正是從086(226)飛行試驗台起步的。該飛行台是在60年代確定方案,由轟6改裝而來,1971年完成全部改裝。226飛行試驗台可以試直徑1~1。5米,重量小於3。6噸,推力不超過16。5噸的各類渦噴和渦扇發動機,其試飛包線為高度1萬2千米,最大M數0。88,最小飛行速度350KM/H。試驗發動機安裝在由彈艙改裝的發動機吊艙內。試驗過程中吊艙可以收放,應急時可以拋掉,以保證飛機安全。為防止被試發動機發生意外,吊艙配有很強的滅火係統,被試發動機由兩名空中試驗員操作,226飛行試驗台可以在真實飛行條件下完成規範要求的試驗項目和專題性攻關,預研項目。已進行過的試驗項目有:

 

    發動機風車特性試驗

 

    發動機空中起動試驗

 

    發動機加、減速試驗

 

    加力燃燒室接通、切斷和工作穩定性試驗

 

    發動機防喘係統試驗

 

    進入80年代,086飛行試驗台又進行了較大的改進和改裝。該機經曆了30多年的試飛生涯,擔負了不少重要型號發動機的空中試飛,如WP5、WP6、WP7、WP8、WP11、WP13、WP14、以及WS11、WEJ11等國產發動機。為國產戰機定型和裝備部隊立下了汗馬功勞,尤其值得指出的是1992年10月086進行國產驗證型渦輪風扇發動機(太行的驗證型)試驗的時候,發動機風扇葉片在高速旋轉下斷裂並擊穿了吊艙隔板,並打壞了母機右起落架的液壓控製係統,造成該起落架無法正常收放,為保存這台來之不易的珍貴發動機,機組人員決定冒險進行2點著陸,雖然著陸造成右機翼損壞,但發動機卻被完整的保存下來。如今,086飛行台已經退役,而第二代以伊爾76為平台的飛行台已經開始服役。

 

    飛行台雖然可以解燃眉之急,但高空台的有些數據是飛行台無法代替的,從1965年開始經曆了30多年的建設之後,中國的高空台才傲然屹立於四川的崇山峻嶺之間。有著亞洲第一台之稱的SB101試車台(1號艙)是一個連續氣源的直接連接式高空模擬試車台。可模擬飛行高度最大為25公裏、模擬飛行速度最大為2。5倍音速、滿足標準海平麵狀態下空氣流量為120公斤/秒的航空噴氣發動機模擬試車的需要。之後我們在九五期間先後完成了SB121(3號艙)渦軸發動機試車台以及(4號艙)小型航空發動機試車台。“十五”期間,科工委批準了2#高空艙的建設立項,該項目是航空發動機行業內單台套設備投資最大的建設項目。2號高空艙建成之後,不僅可以滿足我國新一代發動機研製高空模擬試驗的需求,而且能夠緩解現有的1號高空艙試驗任務繁重的壓力,還能夠完善和拓展SB101高空台的設備能力。當2號高空艙建設完成後,624所就建成了包括1號艙、2號艙、3號艙、4號艙在內的、能進行流量從2kg/s至150kg/s的渦噴、渦扇、渦軸發動機高空模擬試驗的高空台群。現在,2號艙已經開始施工建設,初步預計在2009年前後建成。

 

    在此我們不妨比較一下日本的試車台,日本的試車台93年開工,01年完成,流量在70KG/S,顯而易見日本的高空台流量稍微低了點,直接的後果就是推力也稍低點。以日本的高空台的水平而言,要完成中推不算困難,但完成大推顯然是很困難的。

 

    流量為700KG/S的巨型台一直是發動機強國的標誌之一,有了700KG/S的巨型台,就能完成推力在20噸左右的大涵道比發動機,20噸也就是波音747客機的單台發動機的推力,這也就意味著能研製超大型運輸機了。就我國現在的實力而言還不能完成巨型台,但我相信隨著我們國家國力的提高和大型飛機的上馬,我們一定會在不久的將來實現我國在巨型台上零的突破。

 

    四、巍巍昆侖

 

    2002年5月21日,中國航空報發布了一則激動人心的消息,我國自行研製的第一台具有完全知識產權的昆侖渦噴發動機正式定型,從此之後,中國戰機有了自己的“中國心”。昆侖發動機究竟是怎樣的發動機。他的意義如何。這還要從1984年說起……

 

    1984,就在WS6下馬的那一年,昆侖發動機開始進行驗證機研製。606人擦幹了眼淚又開始了研製新型發動機的嚐試。經過2年零8個月的時間,驗證機性能達標。當時昆侖發動機是選用了WP13發動機的三級低壓壓氣機和縮小的斯貝的前7級高壓壓氣機的葉片造型,另外根據渦扇6以及WP15等發動機的設計經驗,設計出燃燒室、高低壓渦輪和加力燃燒室等部件研製昆侖發動機的。這是一個繼承性大,技術風險小,投資較少,周期短的設計方案,可以說WS6的骨血在昆侖上得到一定程度的繼承,就當時而言昆侖是中國人所能拿出的最好方案,他集合了中國所能掌握的發動機上的所有技術,而且基本上都是對原有發動機的繼承。但事實證明,我們還太年輕,經驗還很不夠,就是這個不是很難的型號,中國整整用了18年。

 

    1987年發動機轉入型號研製,當時正好趕上國家頒布國家軍用標準(國軍標GJB2410-87),於是國家規定,昆侖發動機要第一個貫徹國軍標,而國軍標是參考美軍標Mil-E-5007D標準製定的渦噴渦扇發動機通用規範,為了貫徹國軍標,606所首先組織編製了昆侖發動機型號規範,形成了規範手冊,共600多條。

 

    高、低壓壓氣機匹配問題是昆侖發動機研製初期遇到的一個最關鍵的技術問題。高、低壓特性匹配好壞至關重要,它是整台發動機氣動穩定性的基礎。昆侖發動機早期高、低壓匹配問題非常嚴重,給發動機研製造成很大影響。因高、低壓匹配不好,高、中、低轉速下都曾出現過失速和喘振問題。86年3月第l台驗證機從01次到03次試車,累積運轉僅幾個小時,就因低壓J234壓氣機出口18片靜葉尾流激振使高壓1級凸肩葉片折斷; 87年4月新修改設計的J234A低壓壓氣機上全台發動機後,慢推力試車後無法加大推力試車,無論轉換可調收斂噴管快慢都要引起高壓或低壓喘振;90年的第三批發動機機307-01次上台試車,當天就引起高壓1級葉片斷裂故障。由於高、低壓匹配問題,使發動機在過渡過程或接、斷加力過程經常發生喘振,因而嚴重地阻礙了早期發動機的研製工作進展。為了解決高、低壓匹配問題,低壓壓氣機先後設計了J234,J234A, J234B, J247等14種試驗件;高壓壓氣機也先後設計了J237,J237A等13種試驗件。其中低壓壓氣機最關鍵的改進設計是87年底一88年中的J247四級設計方案,重新設計了第3級並增加了第4級,使整個低壓裕度較WP13原型有了很大提高。從此之後昆侖的低壓壓氣機級數由3級增加到四級。之後,昆侖發動機於89年3月30日第一次實現了慢車到中間全程12秒加速性,於89年7月第一次實現了由慢車到全加力的全程加速性。高壓壓氣機是在91年4月最後確定了J268放氣方案,試驗成功後J268於92年裝整機,在昆侖4310發動機上最終實現了規範規定的全程加速性要求。至此,昆侖發動機高、低壓匹配問題才得到了全麵解決。

 

    研製過程中,高壓渦輪葉片根部斷裂的問題也十分突出,在1987底至1998年初的試車中,就出現了這樣的問題,後來經查明,原來昆侖發動機采用了定向凝固無餘量精鑄複合空心冷卻空心渦輪葉片技術,具有世界先進水平,被稱為當代航空發動機技術王冠上的一顆明珠。一位某航空大國的著名專家曾經說過:誰掌握了這項技術,誰就拿到了研製先進航空發動機的“金鑰匙”。在高溫下高速旋轉的渦輪工作葉片上,采用氣膜冷卻技術更因其設計難度大、加工精密複雜,連某航空發達國家的第4代戰鬥機的發動機也未采用。我國雖然有這方麵研究的基礎,但還沒有工程應用的經驗。這次斷裂故障的發生就是由於葉片根部壁厚超差,氣膜孔再鑄層微裂紋及孔邊銳角形成疲勞源等綜合因素造成。原因找到後,運用改進創新工藝,嚴格控製操作規程和無損檢測等措施,使這一重大技術難題得到圓滿解決。經過5000多次冷熱衝擊循環試驗,葉片完好無損。此後通過大量考核,證明故障原因分析正確,排故措施有效,終於摘下這顆“王冠上的明珠”。

 

    1993年12月12日,昆侖進入試飛,裝配殲8C戰鬥機進行試驗。為了保證首飛,麵對當時壓氣機喘振裕度不夠,高壓壓氣機和低壓壓氣機工作不匹配的情況,特別是試車時,在中低轉速下,經過多級增壓的高速氣流,在高壓壓氣機那裏不能順暢通過,出現“喘振”現象的難關。經過反複討論,昆侖的總師嚴成忠采納了“兩步走”方案:用“放氣”方案保首飛;用“不放氣”方案保定型。即第一步在高壓壓氣機上設計“放氣”裝置,防止“喘振”,先保證“昆侖”首飛上天,為第二步解決“不放氣”贏得時間,創造條件。經請示上級主管機關,方案獲得批準。

 

    進入空中試飛後,隨著試驗環境的改變,試驗項目的增加和試驗難度的不斷加大,以及我們對發動機研製規律認識方麵的不足,發動機先後出現了管路滲漏油、空中滑油消耗量大、艙溫高等問題。以後隨著飛行包線範圍的擴大,又出現了部分加力脈動、加力點火成功率低、高空大速度飛行喘振停車、高空小速度切斷加力停車等十幾項重大技術問題。

 

    與次同時,606所還按國軍標的要求作了幾百項試驗,如滑油中斷試驗、電源故障試驗、超溫試驗、輸油管路著火試驗,吞入大氣中液態水試驗等,都比實際飛行使用的條件苛刻。不少試驗在我國是首次進行,甚至連試驗設備都沒有,隻能先從設計試驗設備入手,接著製造、調試,有的僅設備調試工作就要花好幾年時間。設備調試完成後,要進行試驗,但國內也不掌握試驗技術,而國外嚴格保密,在資料上不可能查到,所以還要進行試驗技術的研究。有的試驗開始前就經過2~3年的先期準備。所以原型機研製就拖的時間比較長。就拿滑油中斷試驗來說,國軍標的要求是最高轉速時滑油中斷30秒,發動機不出現任何損壞,而實際要做到這點是相當難的。俄羅斯的AL31F也隻能做到中斷17秒,最終606人還是成功了。再譬如說,為了達到拆後機身不拆承力環和機尾罩的維修性要求,昆侖的尾噴管必須比WP13要小,這就增加了難度,但我們還是做到了。由此昆侖發動機的單位迎風麵積推力增加到了12200千克力/平方米。

 

    然而,“昆侖”試飛接近尾聲時遇到了新的麻煩。1997年底在高空大馬赫數試飛中,發動機出現喘振停車故障。總部機關成立以嚴成忠為組長的聯合攻關組。嚴成忠仔細查閱分析數以千計的試飛數據,從紛繁複雜的數百條曲線和壁麵靜壓分布中,找出了末激波的位置,確定了進氣道的工作狀態,計算出了進氣道與發動機的調整量。在聯合攻關組會上,他詳細分析了故障現象、物理本質和原因,並提出了具體排故措施。但部分同誌有疑慮。為了盡快統一認識,決定首先對“昆侖”進行噴水逼喘試驗,進一步驗證發動機的喘振裕度。1998年新年前夕,嚴成忠飛回沈陽。他辦的第一件事就是組織力量日夜趕班設計和製造噴水逼喘試驗設備,從設計、加工到安裝調試結束,原來說需要3個月,結果隻用18天。

 

    2001年5月21日,昆侖發動機在624所SB101高空台上完成了最後一次高原起動試驗,從而為昆侖發動機在北京CS101台、IJYIAM u-4台和624 SB101台先後10次高空台摸底和考核試驗劃上了一個圓滿的句號。2001年6月30日,昆侖發動機在606所A103台完成了QT150小時定型試驗的最後一次終校試車,從而為昆侖發動機全麵完成“合同”和“型號規範”規定的256項定型考核試驗又劃上了一個具有曆史意義的圓滿句號。2001年8月21日,昆侖發動機配裝殲八某型飛機總計飛行了658個架次、929個發動機工作小時之後,昆侖-533發動機在殲八某型-01架飛機上完成航定委批準的《昆侖渦輪噴氣發動機設計定型試飛大綱》及空軍提出的“補充功能檢查”試飛科目規定的內容,至此,昆侖發動機設計定型試飛任務也己圓滿完成。

 

    “昆侖”發動機在設計過程中,為了保證在空氣流量、外廓尺寸、重量"三不變"的情況下,提高發動機性能必須采用先進技術。如選擇比現役發動機高的熱力循環參數,總增壓比和渦輪前溫度大幅度提高;帶氣動霧化噴嘴的環形燃燒室;複合式定向凝固無餘量精鑄氣冷渦輪葉片,壓氣機高擴穩增益技術;大功率附件傳動機匣;數字防喘控製技術、渦輪排氣溫度電子控製技術等等,在保證發動機性能大幅度提高的同時,還有高的可靠性。此外,在新材料、新工藝的運用以及試驗、檢驗等多方麵技術都有新的突破。相比WP13,其壓比從9提高到14,低壓壓氣機級數由3增加到4,高壓壓氣機由5級增加到7級,從壓比可以看出昆侖接近於R25,也是我國發動機從低壓比向高壓比發展的一個跨越,在防喘方麵,昆侖采用了壓氣機高擴穩增益技術和數字防喘技術,燃燒室由環管形變為環形並帶有氣動霧化噴嘴,另外昆侖的渦輪進口溫度也達到1450K以上的水平,這對材料也提出了更高的要求,因而渦輪葉片采用了定向凝固材料,並采用了複合式無餘量精鑄工藝。

 

    2002年的珠海航展上。AVCI1又推出了昆侖發動機的最新改型昆侖2發動機,昆侖2在低壓壓氣機部分采用了三元流技術,昆侖2驗證機的推力達到了7。8噸,昆侖2的單位迎風麵積推力達到了13000千克力/平方米,在國內外,這個數據也是少見的。而單位迎風麵積推力直接關係到推力和阻力的比,單位迎風麵積推力越大,推力和阻力的比也就越大,飛機的平飛速度和加速性越好,作戰性能和機動性就越好。據嚴成忠所言,由於昆侖2的轉數相比昆侖還可以有2%的增長,因此至少還可以再增大200千克的推力,由此8噸級的昆侖2是完全可以預期的,利用昆侖發動機的核心機和低壓壓氣機放大改進型,可以派生發展一種高性能、低成本的小涵道比加力渦扇發動機。其最大狀態起飛推力可達83KN以上,其中間狀態推力為55KN推力級。它適用於新的輕型殲擊機,其不加力型則可用於教練/攻擊機。昆侖發動機左右可互換。減少備份發動機的台數,減少了發動機的采購費用。發動機壽命長,省油,減少了使用費用,發動機價格雖然比同類發動機略貴,但全壽命周期費用卻大大降低。

 

    另外我們不妨用印度的卡佛裏發動機比較一下,印度研製真正意義上的軍用渦噴發動機始於1977年,當時是GTX-37-14U加力式渦輪噴氣發動機,有3級低壓壓氣機和7級高壓壓氣機,分別由單級高、低壓渦輪驅動。不加力推力和加力推力分別為4448daN和6427daN。後來,在GTX-37-14U核心機的基礎上研製一種GTX-37-14UB加力式渦輪風扇發動機,涵道比為0。215,加力推力8896daN。但由於迎風麵積大,未被LCA選中。GTX-35是一種先進的渦輪噴氣發動機,有5級高壓壓氣機、環形燃燒室和進口溫度更高的渦輪。但因耗油率太高而又未被選中。最後,從1989年3月開始研製GTX35-VS渦輪風扇發動機,又稱Kaveri,1991年初核心機上台試驗,1992年中全台發動機試車。據印度人士估計,GTX-35VS的研製費用將高達15~30億美元,美國專家的估計更高,需30~40億美元。由於資金缺乏等種種因素,目前,發動機研製進展緩慢。估計裝本國發動機的LCA要在2007年才能試飛,LCA將先用F404發動機進行飛行試驗。如果發動機進度進一步拖延,頭50架LCA將都用F404發動機,進而就有可能導致所有的LCA都采用外國發動機。

 

    從上讀者不難看出GTX-37-14U渦噴發動機和WP13的推力大小相當,而GTX-37-14UB的涵道比其實稱為放氣比比較合適,其外涵道的氣流對增大推力並沒什麽意義,主要是給噴管降溫,基本屬於放氣式渦噴發動機,如果WP13稍加改進成為渦扇,完全可以達到他的推力,事實上我國確實也有過這種想法。再看GTX35-VS發動機,其風扇和壓氣機的總級數為9級,而昆侖的高低壓氣機為11級,而總壓比是卡佛裏高,顯然卡佛裏在這方麵是領先了,其單級壓比遠遠超過了昆侖,卡佛裏發動機的高低壓渦輪初期采用定向凝固材料,這方麵也和昆侖類似,但它後期將采用單晶材料,無疑又進了一步,可以說卡佛裏從性能上來說是十分先進的,但發動機畢竟不是先進技術的堆砌,沒有紮實的功底,有再好的想法也終究是水中花,鏡中月。隨著F404裝備LCA,印度象獨立完成國產發動機的夢想又將成為泡影。沒有強大的工業基礎是不可能完成軍用高性能航空發動機的研製的,而中國為了這一天整整走了52年。

 

    另外我們不妨比較一下法國幻影2000所用的發動機M53,法國繼阿塔9K50之後於1967年開始著手研製M53,並於1976年定型,1979年開始量產。M53是法國搞出來的第三代發動機,盡管它在第三代發動機中隻不過是個醜小鴨。如果嚴格來說,它隻是一種二代半的發動機,但他來的很及時。M53是一種單轉子小涵道比加力渦扇發動機,由於是單轉子發動機,M53被迫選取很小的涵道比,這樣必然帶來耗油率的上升與推力的不足,這也影響了幻影2000的航程與推比。最初的M53隻有推比5。9左右,推力隻有8。5噸。直到80年代定型的M53P2,推比才達到6。5,推力達到9。8噸。

 

    但就是這種推比不及7的發動機也是我們在80年代所羨慕的,如果我們的WS6能夠完成的話,水平應該和M53相當,事實上當時中國的發動機也就和法國人差不了多少時間,但法國人堅持下來了,而我們由於種種的原因,WS6下馬了。80年代的中國實在太缺發動機了。時至今日,有了昆侖2後,我們可以理直氣壯的說,我們的昆侖2發動機比M53要好。從耗油率來看,兩者不相上下,而推比上昆侖完全占有優勢,唯一有所缺憾的是推力上昆侖2略顯不足。這也難怪,昆侖比M53輕了近300公斤。但如果昆侖進一步發展到昆侖3,完全可以在推力上超過M53P2。

 

    麵對成果,我們也不能否認昆侖來的太晚了,它是一朵午夜的幽蘭,雖然開得芬芳馥鬱,但卻隻能孤芳自賞,和它直接關聯的型號下馬了。但柳暗花明又一村,隨著新型戰機的問世,昆侖又找到了用武之地,不久的將來,我們將會看到裝備昆侖發動機的戰機飛翔在祖國的藍天,去書寫中國空軍的又一個傳奇。

 

    核心機之路

 

    五、山姆大叔的禮物

 

    美利堅人是高傲的,他們的發動機在世界上也是數一數二的,從引進英國發動機開始起步,憑借在工業上的雄厚實力,新英格蘭人就一直執世界航空發動機製造之牛耳。

 

    新中國建立伊始,中國空軍的戰鬥機就和美國戰鬥機角逐在朝鮮的天空,一母同胞的美蘇發動機也因此兄弟鬩牆。不打不相識,隨後的越南戰爭中,中國也開始了對美係發動機的研究,從鬼怪F4所用的J79到當時最先進的F111所用的TF30,中國或多或少的都得到了,並將其技術用在了自研發動機上,譬如WS6,WP13和昆侖,但當F100出世時,中國明顯落後。無論是在研還是現役的發動機都無法對抗F100。

 

    越南戰爭後,美國在世界上步履維艱,蘇聯的實力越來越強,而此時的中國也在尋找出路。伴隨著乒乓外交,尼克鬆訪華,美國和中國這兩個偉大的國家終於站到了一起。隨著中美關係的解凍,中國也開始尋求美係發動機裝備飛機的可能。F404和F100、F110都列上了引進目錄。事實上美國也想借助中國的力量來壓製蘇聯,但他隻想有限度的提高中國發動機的實力,如用老邁的J79裝備F16來敷衍中國,為殲八2換裝F404等。而在超7戰鬥機的發動機選型中美國向中國提供了三種發動機的方案PW1120、F404和PW1216。其中PW1120是普惠公司在F100發動機的基礎上改型設計的連續放氣式雙轉子加力渦噴發動機,並被用於以色列“獅”戰鬥機的動力,瑞典的JAS39初期也想應用PW1120,另外美國鬼怪F4戰鬥機當初也想把PW1120作為換代發動機。

 

    從數據上看,PW1120可以說是一種十分先進的渦噴發動機,如果超7能裝上PW1120,那其性能肯定是相當棒的。至於F404,報道已經很多了,美國通用電氣(GE)的產品。作為F/A-18大黃蜂的動力,其性能也是有目共睹的,美國的F5的單發改型F20虎鯊和瑞典的JAS39以及韓國的T50金鷹都應用了該發動機,可靠,推力強勁是世界各國對F404公認的評價,其基本型加力推力在7。3,不加力推力4。9噸推比7。24,重量接近1噸,加力耗油率1。65。從重量上看,可以說該發動機也是十分輕的,精致和輕巧是人們對F404的第一印象,從油耗看該發動機的加力耗油率是渦扇發動機中少見的。至於PW1216,該發動機最早起源於美國普惠發動機公司於50年代為A4攻擊機研製的不加力渦噴發動機,PW1216是其加力改型,主要改進有新型封嚴件,新型油泵、新型加力燃燒室和新材料。普惠發動機的主要計劃是在該發動機的基礎上采用中國WP7B或WP13渦噴發動機的加力筒體和相應係統構成其中國改型,該發動機的加力推力7。425噸,最大推力5。4噸,推比6。6。普惠公司還討論了該發動機在中國聯合生產以及與成飛協調了PW1216發動機加裝超7戰鬥機的技術方案。

 

    從三種發動機方案看,PW1120和F404都是不錯的選擇,而PW1216則采用了60年代發動機的方案,更接近於後來的WP13B和昆侖,而且當時中國已經開始了昆侖發動機的發展,昆侖要好於PW1216,所以中國傾向於選擇前兩者,但事實上美國更願意把PW1216推銷給中國,雖然此時正處於中美蜜月,但對中國,美國是有戒心的。畢竟美國在戰後的兩次大規模地麵戰爭都和中國有關,美國當時更傾向於利用中國牽製蘇聯,而不是真正與中國結盟。況且先進發動機技術是任何一個國家都不願意輕易轉讓的,美國當然也深諳此道。89年64動亂之後,隨著東歐巨變,蘇聯解體,美國開始了對中國的武器禁運,此事也就不了了之。世上沒有免費的午餐,天上沒有掉下的餡餅,事實也證明隻有自主創新,才能創造出中國發動機的新局麵……

 

    沒有得到美係發動機,但美係發動機軍用標準和研製方法卻被我們所了解,其中美國通過核心機研製發動機的方法引起了我們的關注。

 

    要談核心機首先得從美國的核心機發展之路說起,美國是率先搞發動機核心機的國家,美國最大的發動機研製單位是兩家。即P&W和GE,他們在60年代初首先發展出了各自的第一代核心機GE1和STF200,隨後又發展出了各自的第二代核心發動機GE9和JTF22,JTF22經過發展就是世界上第一台推比八的大推力小涵道比軍用加力渦扇發動機F100,而GE9則發展出美國第一種轟炸機用大涵道比軍用加力渦扇發動機F101。F101的縮小版就是GE15核心機,GE15經改進就是YJ101放氣式渦噴發動機,YJ101的低壓壓氣機經放大改進成為風扇後就是F404。F404的風扇經放大後裝上F101的小涵道比改型就是F110。美利堅在核心機發展上體現出的是遊刃有餘與高效性,一批又一批的發動機通過核心機發展誕生,其中既有軍用的也有民用的。從美國的核心機發展之路來看由核心機發展是一種切實有效的發動機發展之路,而且事實上也是這樣,幾乎所有的發動機強國最後都選擇了核心機發展的道路。隨著與美國的接近,我們也選擇了這樣一條道路……

 

    國產中推核心機

 

    我國於1980年起開始實施高性能推進係統工程預研計劃(即高推預研),進行發動機先進部件的基礎預研工作。耗時10年最終完成了預研課題。期間,我國從某國引進某型中推核心機之後將其作為參照機發展自己的中推核心機,1989年我國決定在10年預研的基礎上全力以赴進行“七級高壓壓氣機攻關、並同時開展與七級高壓壓氣機相匹配的帶氣動霧化噴嘴的短環形燃燒室和全尺寸帶氣冷葉片的高壓渦輪部件的研製”。考慮到將來發展為推比8一級小涵道比中等推力渦扇機的背景型號,因此這台核心機也就被稱為中等推力渦扇發動機預研核心機(中推核心機)。

 

    1991年1月正式決定開展中推核心機的研製和中推驗證機的方案論證工作。並將中推預研分為三個階段實施:即三大高壓性能部件研製、中推核心機研製和中推驗證機的研製。至此中推核心機正式立項研製,這是我國首次遵循“基礎研究-關鍵技術突破-先進部件-核心機-驗證機-型號研製”這一發展模式所開展的渦扇發動機研製工作。

 

    中推核心機的研製工作是以624所為總設計師單位,江和甫任中推預研總設計師。從1991年2月起正式開始方案設計,中推核心機的試製工作由430廠為主承製單位,參加研製的單位有420、460、170、100、606、621、625、西工大、德陽二重等全國21家廠所院校。首台中推核心機的加工和裝配僅用了9個月的時間,至1992年11月18日完成加工總裝、19日出廠,並於21日運抵624所。核心機到達後於11月24日安裝到地麵試車台架上,並通過了質量評審。11月28日進行了啟封運轉和冷運轉,起動機將核心機帶轉到21。5%轉速。12月3日23點20分,核心機首次點火、一次成功!(相對轉速達到35%)之後又成功進行了多次點火起動試驗,在突破了冷懸掛、一階臨界轉速等難關後,經發動機總公司與624所分析決定將發動機推至最大換算轉速。12月12日在核心機第11次點火試車中,轉速推到地麵最高轉速(換算轉速達101。3%),核心機運轉良好,振動小,排氣溫度等參數均正常!

 

    由於核心機的工作環境是處於發動機的風扇(低壓壓氣機)出口處,當發動機在地麵台架運行時,核心機進口壓力一般為0。35~0。45MPa,進口溫度為430~470K。而在空中飛行時(如中低空、大速度),核心機進口壓力可達約0。56MPa,進口溫度約600K。中推核心機在設計時是以地麵台狀態,背景發動機在標準大氣下工作時風扇出口氣流條件為設計點。為節約試驗經費和減少試驗風險,第一台中推核心機的初步試驗考核是在地麵台架上進行,在取得有關性能數據及考核各部件匹配關係的情況下,再安排第二台核心機進行高空台模擬風扇出口溫度、壓力等工況下的進氣加溫加壓試驗。由於我國尚無專用的核心機試驗設備,而新建一套試驗設備不僅耗資巨大且建設周期也無法趕上核心機的研製進度,因此隻有利用我國唯一的大型直接連接式高空試驗設備—SB101高空台。

 

    第二台中推預研核心機用來進行高空台試驗,主要目的就是前述提到的模擬風扇出口條件下考核核心機性能和結構強度。430等承製單位克服了進度緊、難度大、經費不足的不利因素,於1993年12月19日完成了加工組裝,並於12月22日運抵624所。核心機抵達後, 29日下午首次點火成功,在31日晚,中推核心機達到了100%換算轉速,狀況正常。至此,核心機高空台第一階段的試驗提前勝利結束!此階段共起動58次,累計運行282min,其中最長一次連續運轉85min。 1994年1月3日下午核心機按預定計劃下台分解,檢查,除發現壓氣機轉子不平衡量過大外,其餘一切正常。經重新平衡、裝配之後上台,1月14日開始進行第二階段試驗。1月15日,向最高設計目標衝刺。經過一夜奮戰,於16日晨7時24分順利達到最大設計狀態,進氣溫度、進氣壓力和物理轉速都達到設計值!各項試驗結果表明中推核心機高空台試驗性能已達到設計指標,三大部件匹配良好,結構強度也得到了初步考核。比原計劃提前了11個月性能達標。

 

    之後中推於1997年獲準開展整機驗證機研製,於1999年因經費原因被迫中止。

 

    中推核心機的主要性能指標、製造技術、設計技術已與F404(YJ101)、CFM56(F101)、РД-33等渦扇機的核心機水平相當。

 

    六、歐洲戀情

 

    除了與美利堅合作外,歐洲人也開始向中國介紹他的核心機技術。

 

    歐洲的核心機發展之路是在美國之後開始的,最早開始的是XG20和X15計劃,主要是改進RB199,超7發動機選型時也考慮過RB199。而始於1982年的XG40計劃的核心是為驗證羅羅公司的技術,使其滿足90年代中期使用的先進戰鬥機發動機的要求而進行的。這項計劃由英國國防部和羅羅公司聯合出資。XG40核心機最後被發展為EJ200發動機。隨著中美關係的解凍,從80年代開始,這些技術也隨著歐洲對中國的態度轉變而通過技術交流進入中國。

 

    與此同時我們也接觸了法國的M88的技術。M88的研製始於70年代,有人認為M88的最初型號借鑒了CFM56的技術,而CFM56的核心機就是F101的核心機,法國於1983年開始核心機試驗。現已投入使用,並已衍生至推比9的M88-3,其推力已經達到9噸。

 

    90年代初期,隨著蘇聯的解體,中俄關係開始正常化。中國從俄羅斯引進了蘇27戰鬥機,俄羅斯的側衛成為了中國的藍鯊。發動機技術的引進也隨著側衛的到來而開始了,從推比7的AL31F到推比10的AL41F都引起了我們的注意,而其中推比12~15的P2000核心機引起了我們強烈的興趣。P2000是俄羅斯繼AL41F之後的新一代發動機計劃,它是俄羅斯按照美國的核心機發展思路而開展的核心機計劃,通過邀請俄羅斯專家講課,以及技術引進,我們對俄羅斯的P2000計劃有了一定的了解,並交換到一些技術。以此為基礎,從90年代初起,我們開始了我們的新的高推計劃我國於1993年開始規劃的新一代高性能燃氣渦輪動力技術預研計劃,其整體技術目標是使發動機單位推力達到120daN·S/kg,推重比提高(渦軸、槳發動機的功重比提高)。該計劃包括百餘項關鍵技術,開設了百多個研究課題。該計劃目前進展順利,所獲得的技術成果將應用於在役、在研發動機的改進和新一代飛機用發動機的研製。

 

    高推預研共完成上百項關鍵技術研究課題,開發了幾百個計算機程序,取得很大的成績。雖然這些研究成果的驗證並不充分,但大部分已被應用於型號研製和改進改型。通過二個大型預研計劃的實踐,使我們對預先研究工作的特點及規律有了進一步的認識。通過高推計劃,我們也開始了推比10發動機的發展。

 

    推比10核心機的進度

 

    1、 84年開始推重比10發動機預研的技術論證,88年4月召開了預研選題論證會,90年正式立項開題。

 

    2、94年完成了6個總體方案的頂層設計,完成了項目指南和綜合論證,93~96年開展對俄合作,並獲得俄羅斯P2000的部分技術。

 

    3、基本確定了推重比10發動機總體方案。有些課題,如平均級壓比達1。62的三級壓氣機研究已經取得了良好進展。

 

    4、九五期間我們搞出了推比十發動機的三大高壓部件,並於十五期間進入驗證型核心機階段。2005年的春天,激動人心的消息傳來,624所曆經15年研製的推比10核心機CJ2000點火成功,這為我國的推比10一級的發動機發展打下了堅實的基礎,同時根據CJ2000核心機放大或縮小就可以發展出不同推力量級的高性能發動機來。我相信,在不久的將來,我們將會看到裝配推比10發動機的新型國產飛機翱翔在祖國的藍天。

 

    七、材料上的突破

 

    材料是工業的基礎,發動機也不例外。而且發動機對材料的要求更苛刻。以下簡單介紹一下兩種正在應用的先進材料

 

    高溫合金是鐵基、鎳基和鈷基高溫合金的總稱,又稱超合金。鐵基合金使用溫度一般比鎳基合金低,可做中溫使用的零部件,如700℃以下使用的渦輪盤。鎳基合金用來製造受力苛刻的熱端部件,如渦輪葉片、導向葉片、燃燒室等,在先進的發動機中,鎳基合金占總重量的一半。鈷基合金因其具有良好的抗熱腐蝕性能和抗冷熱疲勞性能廣泛用作導向葉片。國外鑄造合金隨定向凝固、單晶、超純熔煉技術的發展,從定向正發展至單晶。單晶合金也已先後研製出三代產品。單晶合金是提高渦輪前溫度、高推比的必須。國外現役發動機葉片材料主要采用第二代和第三代單晶合金,目前發展低成本(少Re)三代單晶合金,發展多孔單晶發散葉片。開發出第四代單晶。我國先後發展了2代單晶合金,即DD3和DD6。DD3已經開始用於渦軸發動機,DD6可能在太行發動機生產型上得到應用。

 

    渦輪盤是發動機重要的熱端部件之一。它在極為苛刻的條件下工作,飛行時承受著啟動-停車循環中的機械應力和溫差引起的熱應力的迭加作用,因而要求材料具有足夠的力學性能和理化性能,特別是在使用溫度範圍內要有盡可能高的低周循環疲勞和熱疲勞性能,這是確定渦輪盤工作壽命的關鍵因素。

 

    在粉末盤之前,盤件用的γˊ相沉澱強化型合金由於強化元素不斷地增多,嚴重的偏析使熱加工性能惡化,低周疲勞性能降低,裂紋容易擴展,且投料比達19:1以上。投料比高和鍛造工藝複雜,使其成本大為提高。60年代末期,隨著高純預合金粉末製造技術的興起,美國 PW公司首先將當時的盤件合金ASTROLOY製成了粉末盤。粉末盤的出現,解決了渦輪盤合金高合金化造成的凝固偏析和變形困難,提高了力學性能,而且性能波動小。在目前的渦輪盤製造技術中,粉末冶金已成為製造高性能渦輪盤最成熟可靠的方法,粉末盤已廣泛用於美俄等國多種先進發動機的研製和生產中。

 

    粉末(鎳基)高溫合金晶粒細小,組織均勻,無宏觀偏析,合金化成度高,屈服強度高,疲勞性能好,是製造高推比新型發動機渦輪盤等部件的最佳材料。目前在粉末高溫合金領域,美國和俄羅斯工藝各異,都居於世界領先地位

 

    用於高推重比發動機渦輪盤的粉末合金第一代有In100、Rene95、APK-1、ЗП74НП合金等。GE用HIP,HIP+熱模鍛,HIP+HIF(等溫鍛)和EX(擠壓)+HIF的Rene95粉末盤,軸等高溫部件。俄羅斯研製的ЭП741HП合金用量最大,1550MPa以上,750℃,100h的持久應力達750Mpa。主導製造工藝路用溫度達700℃的ЭП962П高強合金與Rene95類似。使用母合金熔煉及電極棒澆注加工→ 等離子旋轉電極製粉→ 粉末處理→ 粉末裝套及封焊→ 熱等靜壓成形→ 熱處理→ 機加工→ 檢驗→ 成品。推重比10發動機渦輪盤用的二代粉末合金有Rene88DT、N18、MERL-76、ЗП975合金。盤件合金實現了由高強型向耐損傷型的轉變,強度稍有降低,但疲勞裂紋擴展速率下降較多,工藝性能得到改善,設計的使用溫度達到750℃或更高。采用鑄造及激光打孔工藝直按製造發散冷卻孔道。第三代粉末盤發展有雙組分(AF115+MER-76)、雙重熱處理組合盤。該粉末盤是推比12~15的發動機所用的關鍵技術

 

    中國650℃第一代高溫合金粉冶FGH95在77年進行研製,從德國Heraeus公司引進了部分研究設備仿製Rene95合金。84年底模鍛出Φ420mm的全尺寸渦輪盤,基本達到Rene95性能。展開母合金熔煉,氬氣霧化製粉,粉末處理,熱等靜壓成形,等溫鍛,熱處理,超聲檢驗及表麵強化等研究,發現工業生產等工藝問題嚴重。從俄國引進工業化生產的等離子旋轉電極製粉設備及盤件生產線,95年底全部投產,從根本上解決了粉冶高溫合金的粉末質量問題。95年西南鋁加工廠用包套鍛造工藝成功地模鍛出10A盤用的φ630mm的粉冶FGH95 合金渦輪盤,經過潛心研究度過了淬火關,得到快速冷卻而不裂的渦輪盤。但是發現問題,以後傾向於采用HIP+等溫鍛(或熱模鍛)工藝路線。FGH95合金使用溫度為650℃,拉伸強度可以達到1500Mpa。在650℃、1035MPa應力條件下,持久壽命大於50小時。現已由紅原采用一萬噸油壓機等溫鍛出太行發動機需要的全尺寸FGH95粉末冶金渦輪盤。

 

    另外我們也在搞第二代粉末冶金FGH96、FGH97合金,可在750℃下使用。2004年紅原試製出推比10發動機用的全尺寸FGH96粉末冶金渦輪盤。目前北京科技大學高溫材料及應用研究室正在根據高推重比研究計劃和設計部門要求,填補國內先進渦輪盤材料空白,為高推重比航空發動機材料儲備關鍵技術,進行“十五”攻關項目高推重比發動機用粉末高溫合金第三代雙性能渦輪盤研究,750-850℃難變形高性能高溫合金盤材的研製。863“高熔點結構材料快速凝固噴射成形製備技術”子課題,研究噴射成形高溫結構材料的特殊微觀結構及其與高溫蠕變和疲勞性能的關係,為應用建立基礎。

 

    除了以上材料外,正在應用的還有金屬間化物高溫材料,鋯陶瓷塗層,陶瓷基材料,鈦合金材料,複合材料,變形高溫合金材料,本文就不一一贅述了。

 

    八、盛開在太行山上

 

    2006年2月24日,中國航空報頭版刊登了我國首台有自主知識產權大推力軍用加力渦扇發動機太行發動機定型的消息,消息傳來,大家都歡呼雀躍,歡欣鼓舞。

 

    但太行究竟是怎樣的發動機,他的由來是怎樣的呢?

 

    80年代初期,我們搞到一批CFM56-3,這種發動機的核心機就是F101的核心機,而F101的核心機的衍生就是F110的核心機。F110是一種十分優秀的發動機。它的生產商是通用電氣公司,簡稱GE。80年代初期,GE公司通過以先進發動機核心機為基礎,不斷吸取各種預先研究計劃和部件改進計劃中獲得的成熟技術以及直接移植使用中的發動機技術,研製出性能高、可靠性好、壽命長、使用維護成本低、研製風險小的F110係列發動機。

 

    F110是以F101的核心機和F404的風扇與噴管等技術為基礎研製的一種推重比7的渦扇發動機,1986年裝F-16C/D服役。之後,在F110-GE-100的基礎上改進發展了F110-GE-129IPE(改進性能發動機),推力達129千牛,推重比為7.28,1991年裝F-16C/D和F-15A/C服役。在F110-GE-129IPE裝備部隊後,又以該發動機的技術為基礎,采用綜合高性能渦輪發動機技術(IHPTET)計劃等預先研究計劃和部件改進計劃(CIP)的成果,研製F110-GE-129EFE發動機。1991年10月,其驗證機F110X的海平麵試驗推力達到162千牛,推重比接近9.5。轉入工程研製階段後,曆經10年提高性能、可靠性、耐久性和減輕重量等方麵的大量試驗研究,取得了巨大進展,並以最大推力為151。4千牛通過定型審定,2002年投產。

 

    按美空軍的建議,將推力142千牛的F110-GE-129EFE命名為F110-GE-132;將推力為151.4千牛的命名為F110-GE-134。 F110-GE-100的風扇是按F404的風扇比例放大的,由2級改為3級,壓比由2.0提高到3.2,涵道比由2.01減到0.87,直徑減小到0.97米。高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪與F101的相同。低壓渦輪以F101的為基礎重新設計,仍保持2級,但為適應新風扇的需要,提高了轉速。加力燃燒室是F101的縮小型。排氣噴管由F404的改進而來。軸承除5支點外,其餘與F101的相同。GE公司對核心機以外的部件和係統進行了比例縮小和減輕重量的處理。 F110-GE-129IPE繼承了F110-GE-100型81%的零、組件,少量部件做了改進。采用新材料,使渦輪進口溫度提高55℃~80℃;采用改進性能的全權限數字式電子控製器,代替模擬式電子控製器和液壓機械式控製器;涵道比由0.87降為0.76。

 

    F110-GE-129EFE(增強型戰鬥機發動機)的風扇是采用F118和IHPTET的風扇研究成果設計的一種3級整體葉盤結構的風扇。由於運用三元流技術進行設計,風扇效率顯著提高,空氣流量增加7%,壓比由3.4提高到4.2;采用整體葉盤,消除了燕尾槽和阻尼凸台等處的應力集中,簡化了結構,減少了零件數,減輕了重量,減少了泄漏;第1級采用寬弦葉片,用激光衝擊強化技術,進一步提高抗外來物損傷能力,這些都提高了可靠性和可維護性。加力燃燒室從F120和F414加力方案衍生而來,以徑向火焰穩定器取代三圈環形穩定器,使結構更簡單,零件數減少15%,重量減輕3%,維修性和可靠性得到改善;由於采用三維計算流體力學進行設計,使效率更高、點火特性更好。尾噴管在繼承F110-GE-129IPE高可靠性的基礎上,其外套的隔熱防震襯直接將氣膜冷卻空氣引至後端的調節片和密封片中,使壽命、可靠性和維修性都有明顯改善;結構上稍做改進,使其具有裝引射噴管或三維矢量噴管的能力。燃油係統采用全權限雙通道數字式電子控製器(FADEC),實現連續調節尾噴管的喉道麵積,提高了發動機推力和風扇的喘振裕度,減少了尾噴管的阻力,改善了在整個飛行包線內發動機的可操縱性。通過采用複合材料風扇機匣、改進渦輪葉片的材料和冷卻技術等一係列改進措施,改善了發動機性能、減輕了重量、提高了壽命,降低了使用和維護成本。

 

    F110XX,是F110X的衍生型。F110XX在海平麵靜態推力額定值與F110X相同,但在高馬赫數飛行時將產生更大的推力。為此將裝一台正在研製的新型壓氣機。F110X及F110XX的核心機與F101的核心機沒有大的變化。

 

    80年代初期,以TF30,F100為動力的三代戰鬥機F14,F15,F16由於發動機的問題,大麵積停飛,美國空海軍戰鬥機麵臨著無法上天的窘境,此時F110就應運而生了。

 

    F110的原型機F101DFE在F16和F14上進行了大量的試飛,結果達到甚至超過了原先預期的目標,如在F14的試飛中顯示,飛機的留空時間和作戰半徑比原裝的TF30提高25%;1982年的一次試驗中達到了5004個戰術空軍循環,其熱部件壽命是當時的F100-PW-100以及F100-PW-200的三倍,1984年,F110被美軍定為F14B/D、F15、F16的動力裝置,1986年,F110作為應急動力,裝上F15投入使用,解了美空軍的燃眉之急,但F110作為正式動力裝配F15則是在20年之後,2005年,F110-GE-129作為標準動力裝上韓國的F15K戰鬥機,此前F15的正式動力還是F100。另外美國在80年代的F16生產型上就開始應用F110,先後使用F110的F16有批次30,批次40,批次50和批次60。特別是批次60,首批出口阿聯酋,選用了F110家族中最先進的F110-GE-132發動機,強勁的推力使該批次的戰鬥機擁有無與倫比的實力。至於應用於F14B/D上的F110-GE-400發動機,可以這樣說由於換了F110,雄貓才真正成為了天空的主宰,才真正成為飛行員放心的戀人。增加了超過4噸推力的雄貓,推比超過了1,過去為飛行員所病詬的喘振裕度低,失速等問題被一腳踢進了垃圾桶,過去的短處成為美國海軍飛行員最值得誇許的長處。

 

    1986年,為了配合殲10戰鬥機的研製,以CFM56核心機經改進發展出一款大推力渦扇發動機配裝殲10戰鬥機的規劃正式立項。當時瞄準的目標就是F110-GE-129,隨後就開始了核心機的改進工作,1987年,開始進入驗證機研製階段,1993年完成。之後開始型號研製,考慮將其作為殲11和殲10兩種戰機的動力,並申請了一架蘇27作為試飛平台。可以說,這是一個極具風險的選擇,我國的兩種主力戰鬥機動力的寶都壓在太行發動機的身上,一旦失敗,對我國的國防和發動機發展都將造成無法彌補的損失。97年進入發動機與型號匹配的突擊階段。2000年底開始高空台試車。02年6月裝單台太行發動機的蘇27試飛台進行了首飛,02~03年開始試裝殲10戰鬥機。05年5月11日開始定型持久試車,2005年11月10日通過長久初始壽命試車,05年12月28日完成定型審查考核。

 

    2003年,“太行”發動機研製工作進入決戰決勝階段。由於對發動機研製規律的認識和把握上還有不小差距,加上質量管理和工作作風等方麵存在一些問題,導致研製工作幾度陷入困境。先後經受了兩次大的考驗:一次是發動機在試車時,發生了高壓壓氣機四級盤破裂事故;第二次是在高空台模擬試驗和調整試飛中,先後暴露出一些技術問題,如高空小表速發動機加速慢等。飛機在2003年8月下旬至9月上旬的試飛中,5個起落出現3次“特情”。2004年夏天,太行發動機在進行規定試飛時,發生發動機空中停車,雖然最後安全返回,但使太行發動機機研製陷入被動。 606所與行業內外的專家共同分析排故對策,並進一步做好故障研究和故障分析工作,先後完成17份故障計算、研究、分析報告,最後恢複了太行發動機的定型試飛。解決了如地麵喘振、空中異常響聲、試車溫度異常和小發提前脫開等試飛中遇到的多種技術問題。

 

    太行發動機細節在太行的早期型上,其高壓渦輪葉片采用的是DZ125定向凝固合金,但定型批產估計會采用DD6單晶合金,渦輪盤據信早期型應用的是GH4169高溫合金,如今已經開始應用FGH95粉末冶金。高低壓渦輪采用對轉結構,這在第三代發動機上是極其罕見的,美國也隻是在第四代發動機F119上開始采用了對轉結構,這種設計能減少飛機作機動飛行時作用於發動機機匣上的載荷,使機匣可以作得輕些;還可以省去低壓渦輪導向器,使發動機零件數、長度、重量均減少。

 

    據型號總師張恩和透露,太行的最大推力在132KN,推比7.5,渦前溫度1747K,這麽高的渦前溫度在三代發動機中也是少見的。

 

    涵道比0.78,風扇是3級軸流式,可變彎度進口導葉,壓比3.4。壓氣機采用9級軸流式高壓壓氣機(壓比12,絕熱效率85),高壓壓氣機0~3級靜葉可調,5級後放氣,燃燒室是短環形帶氣動霧化噴嘴,高壓渦輪是1級軸流式,低壓渦輪是2級軸流式,加力燃燒室是V形加徑向混合型火焰穩定器,尾噴管是收斂-擴張可調噴管控製係統,這是我國首次在發動機上采用這種噴管,估計很快將換裝我國自己的全向推力矢量噴管(AVEN)。

 

    發動機控製係統早期型采用電子數模混合控製係統,後期將采用電子全權數字控製係統(FADEC),支承係統為高壓轉子為1-0-1,低壓轉子為1-1-1。

 

    據信,太行的改進型渦前溫度已經達到1800K,推力可能接近F110-GE-134為155KN,如果在太行基本型上繼續發展,推比達到9.5左右也不是沒有可能,太行發動機未來的大涵道比加力改型可以用於轟炸機,而大涵道比的無加力型可以用於未來的大型運輸機。

 

    在太行發動機的研製的同時,我們也接觸到了俄羅斯SU27戰鬥機的發動機AL31F的技術,AL31F發動機的喘振餘度大,抗畸變能力強的特點也體現到了太行的身上,可以說太行是集東西方之大成的發動機,它匯集了中國航空動力幾代人的智慧和汗水,也凝聚著總師張恩和的心血。

 

    AL31F簡介

 

    АЛ-31Ф為留裏卡設計局在1976~1985年間研製的加力式渦輪風扇發動機。在研製中曾遇到極大的困難。一是超重。起初,發動機有4級風扇、12級高壓壓氣機、2級高壓渦輪和2級低壓渦輪共20個級。結果發動機超重,達1600kg,而推力僅11000daN,不得不進行大改。改後的方案,風扇仍為4級,但高壓壓氣機減為9級,高低壓渦輪各為1級,總級數降到15級,於1976年將重量降到1520kg,但故障很多。為排除故障重量又有增加,約增加了10%,後來采用每減重1kg獎勵5個月工資的辦法,減輕了70公斤,實現了原定的重量目標。二是渦輪效率比設計值低4%,後來決定接受這個現實。但為了達到性能,隻好將渦輪進口溫度由1350℃提高到1392℃。結果渦輪葉片裂紋,為此改進了冷卻流路,流路十分複雜,采用了旋流冷卻,用了新的工藝和好的材料,表麵加鈷、鎳、鉻、鋁塗層。為此曾撤換過5名領導。在1976~1985年期間,共解決了685個難題。AЛ-31Ф設計中共獲得128項專利,使用51台發動機,總運轉22900h,其中台架試車16625h,試飛6275h。

 

    就結構而言,AL31F是十分先進的,AL31F的結構源自RD33,俄羅斯最初想利用通過特殊手段獲得的F100的結構來參照設計一款發動機,但沒有成功,最後參照了RD33的結構經放大後研製出AL31F。AL31F的高壓壓氣機的壓比並不算高,低於美係同類發動機。但有弊也有利,壓比低後,其喘振裕度高,進氣道畸變不敏感的優點就突出的顯示出來,諸如眼鏡蛇機動,尾衝等高難度動作正是得益於這一點。AL31F壽命相比美係發動機也低,這主要體現在工藝和材料上,另外俄標相比美標要求低也是個客觀存在的現象,俄羅斯人也在改進AL31F,主要是換風扇---直徑更大(風扇直徑由905毫米增加為924毫米,相應的進氣口直徑也要增加),壓比更高的風扇(最終的改型風扇級數由4級減為3級,壓比由3.55增加為4.2,該壓比已經接近F110-GE-132的壓比)。以及效率更高的渦輪,並采用一些AL41F的技術。同時,留裏卡也製造了AL31F的單發改型AL31FN,殲10的首飛和批生產型用的就是AL31FN,其和AL31F和最大區別是附件傳動箱由發動機的上方改為下方,並拆去了內外涵道的分流隔板,減輕了發動機的重量,今後該發動機還將采用在AL31F的發展型上的成果,進一步提高推比和推力,並采用與克裏莫夫合作的全向矢量噴管。

 

    太行發動機定型之後,我國的主力戰鬥機及其發展型就有了中國心,我們在先進戰鬥機的動力上就不再受製於人了,盡管今後的戰鬥機動力還需要我們的努力,或許還會進口,但有了這第一步,以後就會容易許多,因為裏麵涉及到的許多東西都是我們的第一次。有了太行發動機,就意味著我們的發動機出師了,如果說昆侖發動機是意味著中國人來了,那太行發動機就意味著我們在發動機大國的行列中有了一席之地,雖然我們現在在發動機大國的排名中是?

 

    2006年2月初,美國稱某商人將F16戰鬥機的引擎F100-PW-220E偷運到中國,2月24日,中國航空報頭版刊登了我國首台有自主知識產權大推力軍用加力渦扇發動機“太行發動機”定型的消息,這無疑給了自以為是的美國人一個響亮的耳光。中國從來也不需要靠偷運來獲得發動機技術,靠技術封鎖來限製中國發動機發展的時代已經一去不複返了。事實證明,就現在而言,日本等國即使獲得了大推力發動機的樣機,也無法仿製出來,更不用說自行研製。

 

    安裝太行發動機的國產蘇-27(殲-11)重型戰鬥機加力起飛。

 

    太行發動機性能數據與外國主力戰機的發動機對比

 

    名詞解析

 

    1〕推重比:發動機推力與重量之比。是反映發動機性能的最重要指標之一,發動機推重比越大,戰鬥機的機動能力越強。

 

    2〕空氣流量:單位時間裏流過的空氣質量,單位是:公斤/秒。

 

    3)單位耗油率:產生1牛頓或十牛頓或1公斤力每小時所消耗的燃油量。

 

    4)渦輪前溫度:燃氣從燃燒室出來在渦輪前的溫度。提高渦輪前溫度,某種程度上可以提高發動機性能,渦輪前溫度的高低某種程度上反映著發動機的水平。

 

    5)增壓比:發動機進口和發動機出口的壓力比,第三代發動機的增壓比一般在20~30左右,提高發動機增壓比可以提高發動機性能,但也會帶來喘振裕度低的問題。

 

    國家兩代領導人的關注,可見這款發動機的重要性!

 

    國產海空主戰裝備心髒病的解決

 

    太行發動機不但可以作為戰鬥機的動力,並且太行發動機未來的大涵道比加力改型可以用於轟炸機,而大涵道比的無加力型可以用於未來的大型運輸機。由太行發動機衍生的船用燃氣輪機可以作為驅逐艦等大型水麵艦隻的主動力。太行發動機的研製成功意味著國產海空主戰裝備的心髒病將得到全麵解決。

 

    曾被譽為“中華第一艦”的112、113艦使用的卻是80年代中美蜜月期購買的4台美國的LM2500燃氣輪機。

 

    燃氣輪機依賴進口,也是國產新型驅逐艦052B\C(後安裝烏克蘭DA-80/UGT-25000)未能大批量生產的原因之一。

 

    有了先進的國產渦扇發動機,也許以後的“大運”項目不會再遭遇運十的悲慘命運

 

    附:21世紀航空技術質的飛躍-------高推重比發動機的製造技術

       以F119發動機為代表的 推重比10一級的發動機將成為以F-22為代表的第四代戰鬥機的動力裝置。預計2020年以前,發動機推重比將提高至15~20,許多關鍵技術前期研究項目已經取得成果,不少已在XTC16/1A核心機和係列化的先進渦輪發動機燃氣發生器驗證機上進行了驗證。F119和EJ200等推重比10一級的發動機均采用寬弦風扇葉片。F119的3級風扇葉片均為寬弦葉片。寬弦無凸台風扇葉片可有兩種選擇方案,即鈦合金風扇葉片和複合材料風扇葉片。F119采用PW E3發動機的方案,即用鈦合金毛坯經切削加工成兩半葉片,用真空擴散焊接成一個整體空心平板葉身,然後在真空爐內通過蠕變、彎扭初步成形,最後經超塑成形至最終葉型。美國普惠公司和漢密爾頓標準公司聯合研發了複合材料風扇葉片。

 中國航空發動機的曆史、現狀和未來!

                    原文配圖:F119發動機進行試車

普惠F119(公司編號PW5000)是由普惠公司為洛克希德馬丁公司的F-22“猛禽”戰機研製的加力渦輪風扇發動機。

  F119發動機推力達到160千牛,可保證F-22戰機不開後燃器而進行超音速飛行(超音速巡航)。相對於普通第四代軍用飛機引擎,F119在零件數量少40%的情況下能多輸出22%的推力。

  F119發動機采用了推力矢量技術。發動機噴口能在縱向偏轉±20度,給F-22帶來更佳的機動性。

  F119發動機的發展型為F135,推力達到180千牛,已裝備在F-35“閃電”戰機。

中國航空發動機的曆史、現狀和未來!
 

中國航空發動機的曆史、現狀和未來!



中國航空發動機的曆史、現狀和未來!



中國航空發動機的曆史、現狀和未來!

中國航空發動機的曆史、現狀和未來!
中國航空發動機的曆史、現狀和未來!
 

中國軍用發動機及裝備戰機

 

 
       發動機型號
適用軍機
製造商
渦輪噴氣
 
發動機
 
 
渦噴-5
米格-15、殲-5
沈陽航空發動機廠
渦噴-6
殲-6、強-5
沈陽航空發動機廠
渦噴-7
殲-7、殲-8
沈陽航空發動機廠
渦噴-8
轟-6
西安航空發動機公司
渦噴-11
無人偵-5
北京航空航天大學
渦噴-13
殲-7E/D、殲-8
貴州航空發動機研究所、貴州黎陽、420廠
渦噴-14(昆侖)
殲8H/F/G係列
一航沈陽發動機研究所
渦扇發動機
 
 
渦扇-6
未投入使用
沈陽航空發動機研究所
渦扇-8
運10
成都發動機廠、上海發動機廠
渦扇-9(秦嶺)
殲-7、轟-7
渦扇-10(太行)
殲-10、殲-11
一航沈陽發動機設計研究所、一航黎明、一航西航
渦扇-11
K8教練機
南方航動力機械公司
渦輪螺旋槳
 
 
渦槳-5
運-7和水轟-5
哈爾濱東安發動機集團公司
渦槳-6
運-8和安-1
南方航空動力機械公司
渦槳-9
運-12
株洲航空動力機械研究、南方航空動力機械公司
渦輪軸發動機
 
 
渦軸-5
直-6
東安發動機公司
渦軸-6
直-8
常州蘭翔機械總廠
渦軸-8
直-9、直-11
南方航空動力機械研究所


中國航空發動機的曆史、現狀和未來!
[ 打印 ]
閱讀 ()評論 (0)
評論
目前還沒有任何評論
登錄後才可評論.