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中国发动机迎来最大突破,美国再也赶不上!

2018-03-24 全球局势战略纵横

日前,沉寂许久的“鹘鹰”隐形战斗机再度引起外界注意,这款战机在升级为“2.0”版本后,又即将配备新型国产涡扇-17发动机

 

据报道,这款10吨级推力的发动机研发进展十分顺利,配备两台涡扇-17的FC-31战机将获得更加出色的机动性能

 

涡扇-17是中国为下一代中轻型战机量身打造的专用发动机,除了配备“鹘鹰”外,还将配备我国新一代教练机、外贸战斗机和无人机等飞行平台,生产数量有望突破千台。

 

然而必须要清醒认识到,中国的航空发动机技术还远远落后于美俄等国,尤其与美国的差距还很大。

 

以美国F-35战机配备的F-135发动机为例,推重比高达10.5,最大推力达到19吨,有这样强劲的动力,F-35只需要配备一台发动机即能满足战术需求。

 

与其相比,涡扇-17只是一台性能中规中矩的中等推力发动机。在美国已经开始研制新一代变循环发动机的背景下,中国航空发动机要追赶的路还有很长。

 

虽然没有美国发动机性能出色,但是涡扇-17对于我国国产中型五代机足够用了,FC-31的最大起飞重量约为25吨,空重则是13吨。

 

两台涡扇-17在开加力的情况下能够提供20吨左右的推力,完全能驱动战机进行超音速巡航,拥有超音速巡航功能是五代机和四代机的重要分界线

 

意味着战机能够更早抢占有利阵位发动攻击和脱离战场,之前只有F-22具备这种能力,歼-20在配备国产涡扇-15发动机之后也已具备类似能力。

 

值得注意的是,中国新一代国产发动机在提高性能的同时,在可靠性上也有较大进步,之前中国从俄罗斯引进的AL-31发动机,寿命仅有1000小时,远不及美国同类发动机4000小时的平均寿命,中国早期的涡扇-10“太行”发动机也有类似问题,然而在中国连续多年进行基础材料工业的攻关后,终于提高了国产发动机的寿命,中国空军近期大批装备的涡扇-10A型发动机寿命已经达到了2000小时级别,达到美制发动机一半水平。

 

虽然只有美国发动机一半寿命,但不能小看其中的进步,发动机是现代工业中最为复杂的技术,中国能够在短时间内取得如此进步已经十分不易

 

俗话说,万事开头难,在补齐了之前的课程后,中国发动机之路已经走上了正轨,不久之后,相信涡扇-15“峨眉”等一系列新型发动机将不断涌现,带给我们更多的惊喜。

 

俄罗斯揣测,目前至少有一架歼-20隐身歼击机的样机装备了WS-15发动机,并通过测试。该型发动机除推力足够大外,还配备了全数字化电子控制系统。

 

这表明中国国产WS-15发动机项目已取得成功,大幅度缩小了与美国、欧洲和俄罗斯在现代化喷气发动机领域的差距。

伴随着歼-20的性能逐步稳定,WS-15发动机得到中国航空发动机工业界的认可。

 

报道揣测,中国航空发动机实现“跳跃式发展”,特别是在隐身歼击机发动机的技术上取得突破,这有望为歼-20的量产扫清障碍。

 

推力约18吨的WS-15发动机可能已经定型,这为中国空军扩充歼-20隐身战斗机部队打下了坚实的基础。

 

中国借鉴俄制雅克-141垂直起降型战机的发动机爆发力足的技术特点,将WS系列发动机的推力加以提升。

 

1992年,陷入经济困境的俄罗斯被迫终止雅克-141垂直/短距起降型战斗机项目,为雅克-141量身打造的R-79-300型发动机没有了用武之地。

 

报道揣测,1996年,俄罗斯签署向中国转让该型发动机技术的协议,中方可能还获得了一台R-79-300发动机的样机。

 

1998年,俄罗斯向中国追加出口了R-79-300发动机的喷嘴和相关技术。

 

外界曾认为,中国看中的是雅克-141的垂直起降技术,“没料到其发动机技术成为中国航空发动机取得突破的关键”。

 

中国即使突破发动机制造技术,也面临“能造不能修”的尴尬,开发出先进发动机后,其维修保养很成问题。

 

解放军使出奇招:绕开俄罗斯,请乌克兰方面为发动机的维修保养提供支持。

 

乌克兰西契公司早在1992年就曾协助中国维修AL-31F发动机,后来双方深化合作,乌方不仅带来发动机维修方案,还可能帮助中国培训更多的发动机维修保养人员,这为解放军全面采用国产发动机消除了后顾之忧。

 

除了由WS-15来支撑歼-20项目,其他WS系列发动机有望全面替换俄制AL-31F和RD-93等发动机。

 

例如WS-10A将用于装备歼-10战机,WS-15-1X将用于装备解放军一款新型隐身战机歼-1X,WS-15-CJ将用于装备中国自主开发的短距/垂直起降型战斗机。由此,解放军的战斗机部队将进入“中国心时代”。

 

我国首台大型客机发动机验证机CJ1000AX已经在上海完成了装配,即将开始测试,并且计划明年开始装机试飞,这款发动机还是中国研发的第一款大型客机发动机,相对于中国之前的发动机,这款发动机的涵道比非常大,虽然长度仅仅只有3.3米左右,但中国这款发动机的直径却达到了1.95米,这样最大的优势就是我国这款发动机涵道比和推力都相对较大,完全可以同步替换C919客机上的发动机。

 

相对于中国空军之前研制的所有发动机,这款发动机的优势都是完全不同的,即使是和我国研发的涡扇15和涡扇20相比,这款发动机也是各有优劣的,这是我国客用发动机的起点。

 

虽然研发客机发动机的难度看上去比较小,但实际上的难度却非常大,大涵道比发动机意味着要大直径的叶片,因此研制难度虽然看上去不大,但加工难度却非常大,我国这款CJ1000AX发动机直径高达1.95米,因此意味着1.8米直径以上的叶片,这种发动机叶片对于中国的工业来说都不是一件容易的事情,中国也是在近年突破了激光3D切削加工技术以后才解决了叶片的问题。

涵道比大的发动机意味着可以拥有足够的推力同时还可以保证耗油率相对较低,这也是客运发动机的最大优势,目前全球最大的客机发动机GE90直径甚至达到了4米级别,这种发动机叶片即使到现在中国也无法加工,以中国目前的发动机加工技术,即使是想加工出3米级的叶片就已经非常不容易了。在我国这款发动机彻底国产化以后,我国就拥有了和美欧在客机领域上对抗的能力,虽然还是无法生产出美欧的大型远程洲际客机,但完全可以生产出航程1万千米以上的大中型客机,相对于目前的干线短程客机,实际上的优势就要大得多了。

 

事实上,在全球航线里,绝大多数客机也是远程大中型客机和短程干线客机,即200人到400人的客机,如我国目前正在研制的CJ2000A型发动机,就拥有35吨的最大推力,2台CJ2000A就拥有70吨的推力,可以制造出300吨的客机,这种客机完全可以拥有携带300人跨越太平洋的能力。我国未来可以使用CJ1000A和CJ2000A这两款发动机保证制造出100吨到300吨级的客机,在国际客机市场上占据一定的优势,虽然我国暂时还无法制造出GE90这种50吨级的发动机,研发出500吨以上的巨型客机,但完全可以抢占中下层的市场了,以我国C919刚首飞就获得了超过900架订单来看,中国未来很可能是国际客运市场上另一个巨头。

 

中国在客机上的优势虽然远远比不上美欧,但已经不比俄罗斯差了,俄罗斯的客机多年以来一直没有获得国际试航证明,而中国的C919刚刚首飞就已经获得了国际试航证明了,代表我国客机可以进入国际市场。


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