P****R 发帖数: 22479 | 1 中国航空发动机在很长一段时间内是应急之作,长期处于测绘仿制和改进改型阶段。
可以说,中国航空工业发展历程,是一部与心脏病作斗争的血泪史。放眼世界,欧美当
年是如何跨过这道门槛的?我们能从发达国家那里获得哪些经验?
我们来举个例子,苏27的AL-31涡扇发动机是第三代战斗机的代表型号,其最大加力推
力是12.5吨,2台AL-31可推动苏27以超过2倍音速飞行。
但是,AL-31的风扇直径不到900毫米,涡轮直径不到300毫米。
这幺小尺寸的风扇和涡轮,要时刻承受着12.5吨的力。
这强度相当于一个人用喉咙顶着钢枪推动汽车。
航空发动机是一个技术精深得使新手难以进入的领域,它需要国家充分开发、保护并充
分利用该领域的成果,需要长期的数据和经验积累,以及国家大量的投入。
确实,航空发动机作为尖端技术,仅凭行业部门的研发是远远不够的如果没有国家的战
略规划、大量投入、长期的数据和经验积累、以及核心技术保护和充分利用其成果,要
想一蹴而就是不可能的。
回首中国,航空发动机也一直是困扰中国飞机的心脏病,我们的问题主要在于:
第一,缺乏战略规划布局。
建国初期,国家将有限的资金用于研发两弹一星,以在总体上解决国家最紧迫的安全问
题。
在航空领域的投入总体上来看缺口较大,只能用有限的资源解决最急迫的问题,缺乏战
略规划布局。
因此,在很长一段时间内,我国航空发动机都是应急之作,长期处于测绘仿制和改进改
型阶段。
第二,受研发生产的机制限制。
发达国家的普遍做法是:根据未来航空动力的需求,预研相应的航空发动机。他们设计
飞机时,通常是以已有的航空发动机作为动力依据。
而我国在飞机研制过程中,因没有现成的航空发动机与之匹配,所以,一般都是新飞机
和航空发动机同时立项。
航空发动机技术极为复杂,研制周期往往长于飞机。
这样一来,我们的飞机设计完成了,却没有相应的发动机。
为了保证飞机的研制进度,通常采取引进国外同类发动机以解燃眉之急。
当新机有了替代品之后,原立项的发动机便终止研制或下马,形成了立项-下马-再立项
-再下马的怪圈。
第三,缺乏技术储备。
航空发动机是一个国家综合国力、工业基础和技术水平的集中体现。
建国初期,我们的工业基础可谓一穷二白,更谈不上任何技术储备。
我国在航空工业起步阶段,走的测绘仿制道路,照葫芦画瓢,许多关键问题只知其然不
知其所以然。
在具体研制过程中,头痛医头,脚痛医脚,未能形成系统研究机制。
第四,未能集中力量在关键问题上实现突破。
上世纪七八十年代,为了解决长期困扰的飞机动力问题,我国曾先后投入仿制和研制涡
喷-15、涡扇-6、涡扇-8、等多型号航空发动机。
应该说,在当时,无论是投资还是立项,我们都是尽了最大努力的。
为什么这些项目都没有搞成呢?就是因为当时虽然整体投入相当可观,但多项目同时开
展,不仅造成研制资源分散,而且也严重影响了整个发动机研制的进程。
在很长一段时间,我们都没有能够把有限的资源形成合力去解决关键问题。航空发动机
是当今世界上最复杂、多学科集成的工程机械系统,它的发展不可能一蹴而就。
从现有的经济规模来看,中国具备了持续研发航空发动机的实力和条件。但是,面对军
航和民航不断扩大的强劲需求,我们也面临着巨大的挑战。
如何让有限的投入产生最大的投资效果?这是决策者必须要慎重考虑的问题。
在投资规模上和项目管理上,要多项目并行,更要注意多项目管控上的先后顺序问题。
我们要集中力量在重点型号及核心技术上实现率先突破,进而不断增加技术积累,并延
续发展到其它项目,实现累进式高效发展。 |
f****t 发帖数: 15913 | 2 这个ID很不要脸,可能更本就没脸,别人说的是历史上的事,他把它当成现在的事发出
来,历史上美国不是一样的吗? |
p*a 发帖数: 7676 | 3 不一样。美国的航发不是美国政府组织研发的。
【在 f****t 的大作中提到】 : 这个ID很不要脸,可能更本就没脸,别人说的是历史上的事,他把它当成现在的事发出 : 来,历史上美国不是一样的吗?
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z***y 发帖数: 13818 | 4 美国不搞测绘。
【在 f****t 的大作中提到】 : 这个ID很不要脸,可能更本就没脸,别人说的是历史上的事,他把它当成现在的事发出 : 来,历史上美国不是一样的吗?
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P****R 发帖数: 22479 | 5 科普 “太行”发动机无奈的逆向还原 - 将AL-31的控制系统移植到“太行”发动机上
中国战机“心脏病”的根源: 航空发动机无奈的逆向还原 & 系统移植
涡扇-10发动机的技术源头为美国的CFM-56发动机。CFM-56是一种以GE公司F101的核心
机为基础研制的民用发动机,之后又借鉴AL-31F的控制技术,才有了今天的“太行”。
然而航空发动机的逆向还原工作显然比其他领域难了许多。从纸面上看,“太行”是一
款媲美美国F110的先进发动机(结构和核心机相同),然而现实中,它却因此犯下了“
心脏病”,让中国国产战斗机多等了十多年。
此前稍早时候的歼-20无号黄皮机试飞画面,可见其发动机喷出的蓝色尾焰(图源:新
浪微博 @白龙_龙腾四海)
由于“太行”的技术源头CFM-56是美制民用发动机,中国则缺乏高性能涡扇发动机控制
系统的研究经验,在20世纪90年代大量引进和深度接触俄制AL-31F发动机后,中国不得
不采用了一种“土办法”--将AL-31的控制系统移植到“太行”发动机上。在等待“太
行”逐步排除故障的同时,战机的研发却一刻不能停歇。为了“太行”能行,中国空军
选择了让歼-11B作出牺牲,但是其他战机却等不了。“太行”原本是配套歼-10的发动
机,但是形势逼迫,歼-10A不得选用AL-31FN,为此甚至不得不重新设计了部分机身,
随后的歼-10B/C系列也是一脉相承,使用改进后推力增加的42批次AL-31FN发动机,但
“太行”与歼-10的搭配并未持久。更关键的是,中国的新一代战机是不能用原版AL-31
勉强“凑合”的。
俄罗斯礼炮联合体针对中国客户的需求,对AL-31发动机进行了升级。新的99M1(AL-
31FM1)发动机于2006年完成测试,该发动机采用了КРД-99Ц数字电子控制系统,并
使启动机具备了3,500米以上的高原启动性能。量产的99M1发动机被批量运用在歼-10B/
C战斗机上,而在许多早期歼-20原型机的照片中,也可以看到99M1型发动机的身影。
在可选发动机型号有限的情况下,作为新一代歼击机的发动机,选择主要考虑的仍旧是
推力和可靠性这两大基本参数。由于中国的航空发动机工业相对薄弱,研制五代机选择
发动机的难度并不在于所谓合适的发动机,而在于大推力发动机的根本性稀缺,因此在
大多数时候,在可靠性接近的情况下,推力更大的涡扇发动机一般都是最优选择。
2014年,歼-20原型机正式试飞,当时中国国产涡扇发动机中仍然只有涡扇-10A处于稳
定可用状况,涡扇-10B尚未最后定型。相比之下,此时AL-31F家族的最新改型99M2已经
完成研制,且该型发动机的推力远大于涡扇-10A。由此,在2013年制造歼-20原型机的
节点上,使用99M2发动机就成了几个稳妥选择中的最优方案。
2016年11月中国珠海航展,中国国产“太行”发动机展区(图源:多维新闻网 多维记
者高帅摄)
当然,依靠99M2发动机的推力,歼-20必定难以实现超音速巡航。未来不论是AL-31FN第
三批次,还是涡扇- |