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中国发动机(中国的战斗机发动机在国际上是什么水平?)

中国发动机(中国的战斗机发动机在国际上是什么水平?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议

本文目录

  • 1、中国的战斗机发动机在国际上是什么水平?
  • 2、中国有国产的的航空发动机吗?歼20用的是国产发动机吗?
  • 3、中国发动机和日本发动机到底差在哪里?
  • 4、军迷请进,中国航空发动机现在发展到如何了?有重大突破吗?
  • 5、为什么中国发动机技术一直不如国外?
  • 6、我们会造出国产飞机的发动机吗?
  • 7、C919何时才能用国产发动机,让中国的飞机不再用外国发动机?
  • 8、中国主力战斗机使用的分别是什么发动机,它们能通用吗?
  • 9、中国的航空发动机和美国的有差距吗?相差多少年?
  • 10、中国飞机发动机的技术水平和西方的技术水平有什么差距吗?
  • 正文

    1、中国的战斗机发动机在国际上是什么水平?

    这个问题比较尖锐,涉及到国内航空发动机制造业,尤其是军用航空发动机制造业的现状,老鹰航空来回答一下吧:

    1、全球军用航空发动机的梯队格局;

    战斗机所使用的军用航空发动机一般包括带加力的涡喷发动机和带加力的涡扇发动机两大类型,其中以带加力的涡扇发动机最为主流,是目前全球三代机、四代机(美式划分法,换成俄式划分法就是三代机、四代机、五代机,不必计较于此)最为常用的动力模式。一般军用涡扇发动机会按照推力性能进一步分成中等推力军用涡扇发动机和大推力军用涡扇发动机。能够研制军用涡扇发动机和军用涡喷发动机的国家,其实并不多,也就是五常,其他国家别看搞的自研军用飞机有声有色,其实在这一块基本上都是短板,全靠进口。

    截至目前,美国和俄罗斯在大推力军用涡扇发动机研发领域保持着世界一流水平,因此这两国也是目前军用航空发动机的世界第一梯队,代表作品有美国普惠公司的F119-PW-100风洞,正常推力达到10吨,启动加力燃烧室之后达到15吨,推重比超过10.0,主要配置给F-22战斗机;

    俄罗斯AL-41F1-117S发动机,正常推力达到10吨,最大推力达到16吨,推重比也是超过10.0,主要配置于苏-57战斗机。

    此外,美国普惠公司在F119核心机基础上推出了F135发动机,结合矢量喷口和转换技术从而配置于F-35A/B/C三型战斗机,技术水平也是世界一流水准。

    相比于美国和俄罗斯,军用航空发动机制造水平第二流的就是英国和法国了,这两个国家主要集中在中等推力军用涡扇发动机领域,目前最好的产品就是法国斯奈克玛公司的M88型发动机,正常推力5吨,加力推力达到7吨,主要配置于阵风战斗机;

    此外英国罗罗公司参与的EJ-200发动机也不错,正常推力达到6吨,加力推力达到9吨,主要配置于EF2000战斗机。

    除此之外的国家,比如瑞典、以色列、印度、日本、韩国等等,军用发动机研发水平都属于三流,要么都是自研的涡喷发动机或者引进改型生产的发动机,要么干脆直接外购,这就不多说了。

    2、我国的军用航空发动机制造水平刚好处于一流和二流之间;

    这里只谈一下军用涡扇发动机的情况,涡喷就不说了。

    在中等推力涡扇发动机领域,我国推出了涡扇-10发动机,单台推力8吨,带加力状态输出13吨,推重比达到8.0,主要配置与歼10和歼11等系列战斗机;

    在大推力涡扇发动机领域,我国推出了涡扇-15发动机,单台推力达到10吨,加力状态最大输出16吨左右,推重比在10.0左右,主要配置歼20战斗机。

    所以,横向对比一下,老鹰航空个人的观点是国内军用航空发动机制造水平在世界范围内来看应该属于一流和二流之间水平,并且正在急速奔向一流梯队,也是唯一即将成为一流梯队的国家。

    ——问题就回答到这里了——

    对航空感兴趣的朋友不妨来关注“老鹰航空”吧。

    (图片来自互联网公开图片,如侵则删。)

    2、中国有国产的的航空发动机吗?歼20用的是国产发动机吗?

    众所周知,航空发动机是飞机的“心脏”,它的性能优劣直接决定了飞机的速度、高度、航程、机动性、可靠性和有效载荷,也被称为现代工业“皇冠上的明珠”。而现在航空发动机的发展影响着飞机的发展,也是空军发展的一个标志。一个国家空军战机的好坏,其中最要指标就是要看发动机的推重比,推重比的大小直接决定战斗机的性能。

    一直以来,发动机都是中国战机的硬伤。虽然我国在上个世纪已经开始研制了发动机,但由于我国对于发动机的制造技能非常的不成熟,以至于一直要从别的国家进口。后来在我国科研人员不懈的努力之下,我国在航发领域终于取得了很大的进展,研制出来了好几款国产发动机。

    我国研制的国产发动机有涡扇-10、涡扇-13、涡扇-18,甚至还在开发涡扇-20、涡扇-15发动机。这些都说明了我国已经在发动机上面的研究有很大的进步,正在减少与世界一流水平的差距。未来,我国的国产战机或许再也不用依靠从国外进口发动机了。

    就比如现在,我国的国产太行发动机已经可以堪当重任,我国涡扇-10发动机已经有好几款改进型号,其中有涡扇-10B发动机、涡扇-10C(也被称为涡扇-10X)、涡扇-10H等发动机。这些发动机已经开始被运用到歼-10、歼-11、歼-15、歼-16、歼-20战机上。

    而我国的歼-20前期使用的发动机是俄罗斯的AL-31F发动机,该发动机诞生于上世纪80年代,在国际上无论性能还是质量(使用寿命)仅属于二等水平,严重限制了歼20的机动性能。随着我国国产发动机的进步,我国的歼-20战机也开始换装国产太行改进型发动机。

    据悉,我国的歼-20换装了的发动机是涡扇-10C(也被称为涡扇-10X),该发动机是第四代涡扇发动机涡扇-15的过渡型号,该发动机特点就是采用了锯齿设计喷口,具备隐身功能,推力为14.5吨,该发动机基本上能满足歼20的使用需求了。不过,该发动机与美国的F22战机装备F119-PW-100矢量发动机,以及俄罗斯的“产品-30”矢量发动机相比,还是有着一定的差距。

    我国的歼-20要彻底想解决发动机的问题,还是需要看涡扇-15发动机的,而我国的涡扇-15发动机推力将达到18吨,推重比达到10.85,更重要的是它的喷管具备矢量性能。到时候换装涡扇-15发动机之后的歼-20战力将会更强,在性能上完全不输美国的F-22战机。

    3、中国发动机和日本发动机到底差在哪里?

    我来回答这个问题,中国的汽车发动机相继而言研发的比较慢,后续才慢慢研发上来。但是在技术方面还是有欠缺。好比日本的发动机,人家研发的已经很多年了,我们中国后续才研发上。大家使用的材料都不一样,耐磨性耐久性也不一样。

    中国的发动机,打个比方说,一个发动机可以开30万公斤。当你开到30万公里的时候,发动机就要大修了,因为它的寿命只能达到30万公里。

    日本的发动机,打个比方说,可以开到80万公里,才用大修。相比而言,人家的寿命就比你多了50万公里。

    但是中国也有中国的一定的好处。好比这么说,像大众车挂着一档起步是最快的,别国家做不到。只要挂着一档一点油门车子直接飞出去。别的国家挂着一档的车,不一定一点油门就能飞得出去。所谓说各有长短吧。你有你的好处,我也有我的好处。

    希望我的回答能帮助到你,谢谢。

    4、军迷请进,中国航空发动机现在发展到如何了?有重大突破吗?

    现行航发走的是高温路线,主要是靠压气机压入燃烧室的空气与燃油混合燃烧后,产生高于1350℃至1700℃的高温(中、俄的航发的燃烧室温度约1350℃左右,美国的航发的燃烧室温度高达1700℃以上),使空气产生百倍以上的膨胀,高速从航发尾部喷出,为飞机提供推力。其中压气机的动力由设置于尾气流出喷口的通道里的反向涡轮机(或其它动力叶轮)提供,其有效功率约为1至4MW之间,视不同国家、不同机型、不同运行状态而不同。其实质是将温度高达1100℃至1550℃以上的高温尾气的热能白白“送给了大自然”,但看上去还很壮观、很威猛的。

    我国航发最好的是WS15,中间推力:10522daN,中间耗油率:0.665kg/daN/h,推重比:大于或等于9,涡轮进口温度:1477℃,最大直径:1.02m,长度:5.05m,质量:1862.3kg。其综合性能与F135还差至少一倍。

    笔者介绍一款全新技术的航发:燃气型喙轮全热动力航空发动机,它走的是低温路线,前压气机(即前涡轮增压机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩至0.8MPa左右的压力;压缩后的空气进入分布于喙轮机外侧的六组燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为约800℃左右的高温燃气,随即流入喙轮发动机后,通过喙轮流程,将燃气的热能转化为喙轮发动机转子的旋转机械能,其转换热效率高达75%以上。

    加热后的高温燃气的作功能力显著提高,因而燃气型喙轮全热动力航空发动机在带动前压气机的同时,尚有约30MW以上的高额余功作为喙轮全热动力航空发动机的输出机械功,带动后压气机(即后涡轮增压机)从外涵道吸入大量新空气与喙轮机排除的低温燃气混合,并将混合气压缩到0.3至0.4MPa的压力后从发动机尾部高速喷出,为飞机提供动力。此尾气在与空气进行“柔-柔型”冲击后,其温度最低可低到-100℃以下,但这时的空气和尾气均在发动机之外,无论低到多少摄氏度都对发动机没影响。

    其实质是将燃油的75%以上的热能转化成了尾气的“动能”,而且还可利用部分太阳能(如果尾气冲击空气后温度低于进气温度,则说明利用了太阳能)。

    燃气初温和压气机的压缩比,是影响燃气型喙轮全热动力航空发动机效率的两个主要因素。提高燃气初温,并相应提高压缩比,可使燃气型喙轮全热动力航空发动机效率显著提高。但是过高的燃气初温和过大的压缩比会带来如像现在航发的制造难题,因此:

    1.燃气型喙轮全热动力航空发动机的压缩比一般控制在10至15之间,以避免过高的转速和过高的制造难度。一般情况下最高转速为11000RPM。

    2.燃气型喙轮全热动力航空发动机的燃气初温最高为800℃左右,以适应耐热不锈钢(310S)或镍基合金(如GH128合金等)的最高耐热温度,进而确保低成本、低制造难度的特点。

    燃气型喙轮全热动力航空发动机规格尺寸与WS15相当时,中间推力:大于30000daN,中间耗油率:低于0.15kg/daN/h,推重比:大于15,喙轮进口温度:800℃,尾气温度:低于100℃,最大直径:1.00m,长度:5.00m,质量:小于2000kg。

    5、为什么中国发动机技术一直不如国外?

    我国发动机技术主要是不如七国集团和俄罗斯。

    为什么中国发动机技术一直不如这些国家呢?这得从现行发动机基本特点(原理)和加工制造难度两方面分析。

    现行发动机主要有如下两大类:

    1. 往复活塞式发动机(简称:活塞机),英语叫:Reciprocating Engine(往复活塞式内燃机),包括柴油机和汽油机等,统归于内燃机(Internal Combustion Engine)。

    发动机是一种长时间连续、稳定旋转运动的机械,那么其特征应该是匀速旋转,或者至少需要匀速运动。

    但是在活塞机中,活塞是往复直线运动,连杆是往复摆动,这两种运动方式都不是匀速运动,违背牛顿第一定律,所以不可避免地要克服运动惯性而损失能量,而且还要造成强烈振动和噪音,速度越高这两种现象越严重。

    其次,活塞机的曲轴是一个非点对称结构,在旋转过程中要克服旋转惯性不平衡的问题,不完全符合牛顿第一定律,进一步增加振动和噪音,速度越高越严重。

    其三,活塞机的气缸内部不能积液,否则活塞就不能恢复初位,造成机器停止运转或直接损坏机器。

    其制造难度主要有两方面:

    一是由于曲轴是一个非点对称结构,从理论上无法法保证绝对动平衡,只能尽可能减小动平衡误差,所以制造难度大。加工制造时一般需要专用机床来保证,而我们国家没有这类专用机床,即使有,性能也不如上述国家的好。

    二是气缸与活塞环之间,既需要很好的密封性能,又要耐磨、耐高温、摩擦阻力小等要求。这就不仅需要高精度、高粗糙度的加工制造能力,而且对材料的耐磨性、耐高温性和摩擦系数等还有很高的要求,而我们国家在这些方面都是弱项。

    2. 轴流式发动机,英语叫Turbine Engine(透平发动机),包括蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、涡轮风扇航空发动机以及风力发动机等。

    这类发动机的主要特征是气流方向总体趋势垂直于叶轮的旋转平面,在旋转过程中其叶片上始终存在垂直于旋转平面的分力或分力矩,不完全符合牛顿第三定律。其中的垂直于旋转平面的分力或分力矩就是造成这类发动机振动、噪音和不能大量带液运行的直接原因。

    其制造难度主要在于:

    一是由于叶轮是一个非点对称结构,从理论上或加工制造工艺上无法法保证其绝对动平衡,只能尽可能减小动平衡误差,所以制造难度大。加工制造时一般需要专用装备和人工技能来保证,而我们国家:一是没有专用装备,即使有,性能也不如上述国家的好;二是不重视技工培养,技工技能不能满足这种叶轮的加工制造要求。

    二是对于燃气轮机、涡轮风扇航空发动机等,其叶轮的动平衡还受到叶片高温膨胀量不一致的影响,进一步加剧了其制造难度。

    6、我们会造出国产飞机的发动机吗?

    飞机发动机这种东西,只要你造得出来,能飞上天就是国际上名列前茅的水平。

    二战以后美苏事实上阉割了大多数工业国的航空工业,现在世界上能够做航空发动机的不外乎美国、英国、俄罗斯、乌克兰、中国、法国、日本。

    在这当中,美国毫无疑问是遥遥领先的,接下来就是英国。

    俄罗斯和乌克兰都是吃苏联的老本,因为经济原因,其水平可以说得上是原地踏步,早晚有一天会彻底落伍。

    法国有着与自身实力不太相称的大国雄心,不乐意和美国佬共用一套系统。优点是有自己的东西,缺点是对经济的压力较大,先进程度上和美国是比不了的。

    日本则是被美国人压制,没办法拥有一套完整的系统。长期缺乏相关领域的技术

    国产与美俄四代机发动机F110和AL31对标的WS10A已经可用够用,去年已经生产定型,这是很大的进步了。

    可靠性:F110>WS10>AL31;

    飞行包线暂时还是WS10垫底,不过差距不大;

    极限性能有一些WS10能冲到第一但意义不大。

    综合评价的话(不考虑生产价格),还是WS10跟俄发AL31差不多,目前还略差于美发F110。

    至于五代机用的F119和F135,暂时是只有美国已经大量装备,我们与其对标的WS15还在研发中,具体性能和进度是军事机密谁也不知道。

    5代机的俄发是个神奇的存在,不太靠谱,有可能领先于我们,也有可能就是个四代升级,真不好说。

    实际上中国的航空发动机并不是造不出来,也并不是做不出大推力发动机,推力达到10甚至更高的航发也能做出来,只不过和美国的航发比寿命少太多。

    F135可能寿命是3500小时,我们的估计350小时且稳定性不佳,这样的发动机放在战斗机上,对日常的训练来说简直就是灾难,必须要有数倍于正常数量的飞机才能满足需求(一两个月返厂重装发动机,随时有一批新飞机待命准备执行任务),这样的花费太高,谁也受不了。而且是没办法出口的,买方也不可能几个月多进口一批发动机,成本太高。要知道巨额的军火研发,没有出口平摊成本,做不到盈利,是很难长久的。

    但是,这样的发动机足够应付战争的需要,打起来了谁在意发动机的寿命是350小时还是3500小时,估计35个小时不掉下来就很好了,350小时之后,就算发动机没事,估计别的地方也伤痕累累,维修的时候顺手换个发动机也没什么。最关键的是,战争打起来了,没人在意成本了,全都是全马力生产,满负荷运作,谁在意我生产的发动机是需求的几倍呢。

    总结,发动机我国是有的,应付战争需要是足够的,日常使用是不行的,想出口是不可能的,经费是要增加的,未来还是艰巨的,但相信是美好的。

    7、C919何时才能用国产发动机,让中国的飞机不再用外国发动机?

    C-919是中国自行研制的干线客机,其发动机选用的是美法合资公司CFM的LEAP-1C发动机。不久前,闹得沸沸扬扬的“美国断供C919客机发动机”一事,令不少关心中国国产客机发展的人们为国产C-919客机捏了一把汗。最终美国总统特朗普公开表示,反对这种向中国停止出口发动机的行为,强调美国希望向中国等其他国家出售产品,希望中国购买美国的飞机和发动机,这种正常交易不会被打断。

    虽然美方这番表态,暂时解除了C919客机断发的危险,但是谁也无法保证,未来美国会不会故技重施,甚至动真格的禁止美法合资公司CFM向中国出口C919客机使用的LEAP-1C发动机,届时C919客机将再一次陷入这种没有发动机可用的尴尬地步。

    毫无疑问,解决这个担忧最“釜底抽薪”的办法,就是让C919客机使用国产发动机。实际上,早在C919客机立项之初,中国就同步启动了它的配套发动机——CJ-1000A(长江-1000A)发动机——研制项目。

    出于保密等多种原因,目前关于CJ-1000A(长江-1000A)发动机项目研制进展的新闻报道少的可怜。从少量的新闻报道中,可以得知CJ-1000A发动机在2017年12月完成了首台验证机的装配工作并首次公开亮相。首台验证机也于2018年5月份完成点火,以初步验证发动机各子系统的设计可靠性。

    如今差不多两年过去了,关于CJ-1000A发动机进度的新报道几乎一个都没有。按照最初公布的时间表,CJ-1000A发动机将在2022年开始正式装备到C919客机上,尚不知道CJ-1000A发动机能不能赶得上这个进度。由于中国在大涵道比涡扇发动机领域的研发实力还比较弱,未来CJ-1000A发动机进展不如预期也是完全可以理解的。现在看CJ-1000A要取得认证恐怕最快也要3到5年时间,预计距离实际装机测试肯定还是有一段时间的。

    既然如此,中国另外一款更加著名的国产大涵道比涡扇发动机——WS-20发动机能否“江湖救急”呢?了解中国大涵道比涡扇发动机发展情况的人都知道,CJ-1000A发动机和WS-20发动机是中国目前发展得比较深入的两款大涵道比涡扇发动机。(注意WS-18不算,它属于一款中涵道比涡扇发动机)。

    WS-20发动机的进度明显更快,它早在几年前就开始被伊尔-76空中试车台挂着到处飞,网上也不止一次传出运-20大型运输机开始搭载WS-20发动机进行试飞的消息。但是,WS-20发动机在整体上其实要比CJ-1000A发动机落后一代。

    要知道,CJ-1000A对标的是CFM公司的LEAP系列发动机,LEAP-X1C发动机的前身是著名的CFM56,而他们的爸爸都是美国的F101军用涡扇发动机,这个军用机的各种改型广泛用于B1B/B2轰炸机和F16等多种战斗机的动力。而WS-20发动机对标的是CFM-56发动机。而LEAP发动机恰好就是CFM-56发动机的继承者,是CFM公司重点发展的新一代产品。加上WS-20发动机是瞄准军用运输机性能要求来研发的,用在C919客机完全是“货不对板”,也是“强人所难”。

    由于中国航空技术的飞速进步,长江1000A发动机的技术也在不断的提升。早期的长江1000A发动机在细节上与CFM公司的LEAP系列发动机有一些差距。例如涡轮风扇叶片,由于中国缺乏复合材料风扇叶片的制造技术,长江采取了比较保守的钛合金空心宽弦叶片技术,比美国发动机的碳纤维复合材料零件更重,效率更低一些,而且转速更高,噪音更大一些,离心力更大,对发动机机匣的包容能力要求更高,总体重量更重。在去年年底,江苏新扬公司的碳纤维材料航发叶片取得了突破,将会被用于国产长江发动机CJ-1000A制造上。

    未来C919客机要上国发,基本也只能是CJ-1000A发动机。等到CJ-1000A发动机研发成功并顺利装上C919客机,届时我们才终于有底气、有能力说不怕美国的断供发动机。

    从WS-18到WS-20,从WS-20到CJ-1000A,再从CJ-1000A到未来计划为中俄CR929大型宽体客机配套研发的AEF3500涡扇发动机(旧称CJ-2000发动机)。可以看到一个事实趋势,它们作为国产大推力涡扇发动机,一款比一款强,一款比一款先进,正在一步步推动、刷新中国大推力涡扇发动机的历史。比起国际同类产品,它们可能没有任何优势,甚至存在不小的差距。但是通过这些国产型号的发展积累,一步一个脚印,未来肯定可以看到中国国产大推力涡扇发动机和西方平起平坐的那一幕。

    8、中国主力战斗机使用的分别是什么发动机,它们能通用吗?

    目前我国国产战斗机基本都使用太行系列发动机,三十年磨一剑的太行终于行啦!

    曾几何时,我国所有的海陆空主战装备都面临同一个问题---心脏病,尤其是航空发动机问题,长期以来是我国航空工业最大的短板。但是经过数十年艰难的磨砺,国产航发已经能够托举其一直初具规模的大国空军。除了引进和许可生产的苏30和歼11,目前国产战机基本全都用上了中国心。

    涡扇10太行系列发动机原本作为歼10的目标动力于1987年立项,历经无数天灾人祸在2005年定型。但是又经过漫长的排故、完善,再过10年才算堪用。目前涡扇的各种改型广泛应用在歼11B、歼10C、歼16、歼20等国产战机上,堪称当前阶段中国国产战斗机的标准动力。

    涡扇10A最早装备与00批次后的歼11B/BS战机,但是在装备之处饱受可靠性差、寿命短、响应速度慢的困扰,直到2014年歼11B拿下第一顶“金头盔”才算太行发动机全面堪用。

    经过在歼11B的磨砺后,太行系列改进型(一般称为涡扇10B)称为歼16的动力,涡扇10B进一步增加推力、提高可靠性和寿命,使得歼16这款重型三代半战机兼具强大的制空和对地能力。

    太行发动机与歼10系列的故事比较曲折,作为歼10系列最初的动力选择,涡扇10受制于当时我国航发工业基础,在进度和性能上无法满足单发歼10的需要。型而我国在引进苏27时获得了顺便获得了AL-31F,歼10用这款俄制战机生产了数百架。而随着太行发动机的全面成熟,最新批次的歼10C已经换装太行,可谓是“最初的梦想,绝对会到达”。

    太行与歼10的缘分绝非到此为止,装备矢量喷管的歼10B-TVC还称为我国第一架矢量推力技术验证机,使得我国继俄罗斯、美国后第三个掌握实用性矢量推力技术的国家,代表了中国航发研制的新高度。

    而真正代表国产发动机达到成熟状态的标志是太行版歼20量产服役。歼20使用俄制99M1发动机完成了试飞和试生产,而如今使用涡扇10C发动机的歼20已经定型量产,稳定交付部队。涡扇10C发动机更大推力(最大加力推力14吨以上)不仅提升了歼20的飞行性能,而且更强的发电能力还能保障歼20强悍的航电系统发挥,锯齿喷嘴还能有效提升隐身性能,太行版歼20综合性能较毛发版歼20更加强悍,也为涡扇15的研制争取了时间。更重要的是,换装国产太行发动机后,不用再担心被“卡脖子”,歼20的生产速度将显著加快。

    目前尚在生产的国产战机中,只有歼15系列(滑跃型歼15和歼15D)还在使用俄制AL-31F系列发动机,但是歼15依旧使用俄制战机很大程度上是为了与存量歼15沿用相同的发动机维护体系,毕竟在寸土寸金、保障条件紧张的航母上,没有必要为了一型战机而配备两种发动机维护体系。

    用于003型航母的弹射版歼15目前正在测试,弹射版歼15原型机也是使用太行系列发动机。中国战斗机不久就会迎来发动机全面国产化的时代,彻底摆脱“心脏病”的困扰。

    而预计明年首飞的我国隐身舰载机也将使用国产中型推力发动机,初期将使用增推版的涡扇13E,未来将换装更先进的涡扇19。

    宝剑锋从磨砺出、梅花香自苦寒来,经过数十年的艰难磨砺,中国航空发动机克服无数天灾人祸,终于迎来收获时刻。欣喜之余,我们也应该冷静的看到虽然我们在航发领域进步巨大,但是与欧美的差距还是非常大,未来仍然需要坚持不懈的投入和潜心攻关,而更先进型号的亮相显然已经为期不远。

    9、中国的航空发动机和美国的有差距吗?相差多少年?

    飞豹的心脏花费了30年和700亿人民币?这笔钱没白花

    作者:萨沙

    本文章为萨沙原创,谢绝任何媒体转载

    飞豹的心脏花了多少钱?说出来吓死你,整整700亿人民币。这笔钱还不是在今天国力强大时候花的,而是毛时代困难时期。听萨沙说一说吧。

    飞豹的项目成立于1973年。研究刚刚开始,就遇到了根本性问题,没有适合的发动机。

    第2年的西沙海战,体现了我军海军航空兵实力的虚弱。我军海军是在没有空中掩护下,艰苦战斗的。如果当年南越空军果断使用F5E战机来进攻,胜负还很难预料。

    当时我国空中力量,不足以执行这样的任务。轰5、轰6速度太慢,强5航程又太短。现实告诉我们,飞豹要尽快研究出来。

    以当时中国的科技和工业水平,根本不能解决发动机问题。

    这样拖到1975年,由周恩来总理拍板决定引进。

    周恩来当年这么说:发动机是飞机的心脏,飞机没有心脏怎么能行呢?

    中苏关系恶劣,中国决定从资本主义国家引进。这也是二战后,中国战斗机首次使用西方动力装置:罗尔斯·罗伊斯 斯贝MK202加力式涡轮风扇发动机。

    我们购买了50台成品发动机和全套设备,合同金额接近10亿人民币的费用。

    这个数字是极其惊人的,相当于今天的700亿人民币。

    不过,参加研究的我国科学家都认为,这笔钱没有白花。

    研究工作到80年代初期,正赶上改革开放大潮,军备发展放在第二位。

    飞豹项目一度下马,到1986年才恢复。

    1999年,因国庆阅兵需要,急需一批飞豹参加。但涡扇-9发动机还没有研发成功。无奈之下,只得将库存超过20年的发动机安装在飞豹上。

    英国佬的技术是过硬的。这批发动机放上试车台,一调试就立即可以正常工作。试飞期间,这批发动机从没出过问题。

    资料中写道:我们通过仿造斯贝发动机,掌握了大量国内以往没有接触过的先进工艺和技术,包括金属喷漆、真空热处理等12项世界先进水平技术和46项国内先进工艺技术,更重要的是学到了项目管理、质量控制、寿命考核等内容。

    到了2003年,涡扇-9发动机才真正仿造成功,前后高达30年时间,花费的资金何止700亿人民币。

    而涡扇-9发动机也就是性能和可靠性不低于斯贝而已,并没有本质性的突破。

    很多人讥笑印度研究光辉花费20多年,哪里知道这方面的难处。

    看人挑担不吃力,自己挑担压断脊。

    10、中国飞机发动机的技术水平和西方的技术水平有什么差距吗?

    图注:2016年珠海航展上亮相的“太行”改进型发动机,实际上就是WS-10B,它在歼-11B上经过长时间使用和改进,目前可靠性已经超过了俄制AL-31F,成为真正好用的发动机

    首先,分几个方面来分析中国航空发动机技术与西方先进水平的差距。

    第一是小涵道比军用涡扇发动机,这是大家往往最为关注的发动机,因为它是战斗机的动力。在这一领域,我们与西方先进水平的代表——美国,差距是最小的。

    从我们目前可用性最好的发动机,涡扇-10B来看,其技术水平基本相当于美国上世纪70、80年代服役的F100-PW-220发动机,该发动机是F100型发动机的高可靠性改进型号,改变了F100发动机在刚服役时故障频出的问题。涡扇-10B和F100-PW-220在技术水平、设计思路上颇为相似,都是在刚服役的基本型故障频出、可靠性差的情况下,采用改进核心机设计等方法推出的高可靠性改进型号。涡扇-10B推出后受到空军用户肯定,这表明我们的第三代涡扇发动机已经真正意义上达到了可用的水平。

    而正在研制的涡扇-15发动机,考虑到我们在耐热合金材料、发动机测试技术、发动机试验技术和制造工艺领域方面的薄弱,短时间内很难成熟,预计2025到2030年前后才能真正成熟,而F119在上世纪90年代已经研发成功。从涡扇-10B和涡扇-15来看,落后美国大概35~40年左右时间。

    第二是大涵道比涡扇发动机,这个我们目前还处于攻关研发阶段,长江-1000A发动机和涡扇-20两款大涵道比涡扇发动机仍处于研发阶段,还没有一款成熟的产品推出来,在技术上我们与世界先进水平的差距,更甚于小涵道比军用涡扇发动机,预计差距大概在50年左右。

    第三是涡轴、涡桨发动机,与军用小涵道比涡扇发动机自仿制涡扇-9之后已经跨越了仿制阶段,走进自主研发阶段相比,涡轴和涡桨发动机目前还处于仿制阶段,最新的涡轴-16发动机是仿制自透博梅卡的“阿迪登”3发动机,现役涡桨发动机采用的是苏联成熟设计和技术,同时还有一些核心零部件无法实现国产化,还在向俄罗斯采购。可以说尚未形成整机自主研发设计和关键零部件生产攻关能力,预计差距和大涵道比涡扇发动机领域相当。

    不过值得欣喜的是,最近这些年我们已经意识到了在涡轴和涡桨发动机领域的薄弱情况,全系列的许多功率级别的涡轴和涡桨新核心机项目已经开始上马,正在攻关研发。只要尊重科研规律,从核心机开始做起,自主设计,勇于实践。在科研领域后发者往往能够实现弯道超车,追赶领先者所需的时间,其实比技术差距估计的时间要短的多。

    第四是航空活塞发动机。大家可能会比较意外,但实际上,航空活塞发动机被航空发动机业界公认是我国航空发动机技术领域水平最薄弱的短板。曾有国内某知名无人机研究所发动机研究室的技术负责人指出,目前中国在航空活塞发动机领域的综合水平,还赶不上美国二战时期的水准。体现出来的,就是我们国家在无人机用航空活塞发动机领域,无论军用民用,都很难找到合适的国产型号产品,不得不大量进口外国发动机,对外国发动机的依赖非常严重。而航空活塞发动机,实际上是无人机的主要动力装置,世界上90%以上的无人机,都采用航空活塞发动机。如何研制高功率、小尺寸、高功重比、高可靠性的航空活塞发动机,是目前摆在中国航发人面前的难题之一。国内各个专业科研机构近年来也充分意识到这一问题,大规模的投入已经展开,但结出硕果仍需要尊重科研规律,仍需要时间。