國(guó)產(chǎn)中等推力發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展成長(zhǎng)史已超越RD

1、  據(jù)“全球飛行資源網(wǎng)站當(dāng)?shù)貢r(shí)間7月15日的報(bào)道，巴基斯坦空軍兩架梟龍戰(zhàn)機(jī)在一架C-130的伴隨下，已經(jīng)抵達(dá)英國(guó)漢普郡，前來(lái)參加2022范保羅航 展，這是梟龍?jiān)谖鞣绞状喂_(kāi)亮相。梟龍此次在西方航展上亮相可以說(shuō)是梟龍戰(zhàn)斗機(jī)乃至中國(guó)航空工業(yè)開(kāi)展的一次重要事件。一個(gè)積貧積弱的半農(nóng)業(yè)國(guó)家，一個(gè)飽經(jīng) 戰(zhàn)亂和困苦的民族經(jīng)過(guò)幾十年的不懈奮斗和努力不僅僅使自己裝備上了世界先進(jìn)水平的作戰(zhàn)飛機(jī)，還通過(guò)自己的科研實(shí)力和工程水平讓自己盟國(guó)的天空雷電轟鳴，霹 靂吼叫。雷電是梟龍?jiān)诎突固箍哲姷木b號(hào)，霹靂是我國(guó)空空導(dǎo)彈的代表符號(hào)      &

2、#160; 加掛三個(gè)副油箱，采用巴基斯坦空軍空優(yōu)涂裝的梟龍戰(zhàn)斗機(jī)抵達(dá)范保羅航展現(xiàn)場(chǎng)    在新中國(guó)航空工業(yè)建設(shè)過(guò)程中，蘇聯(lián)老大哥確實(shí)給予了很多幫助，我們對(duì)為了新中國(guó)航空事業(yè)開(kāi)展做出突出奉獻(xiàn)的國(guó)際專家和友人表示崇高的敬意。但是當(dāng)徒弟快要 超過(guò)了師傅，師傅心里就開(kāi)始酸溜溜的了。最近俄羅斯媒體使勁在鼓噪：梟龍是老大哥拳頭產(chǎn)品米格-29在第三世界軍火市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)者，將對(duì)其出口構(gòu)成威 脅。遍覽世界戰(zhàn)斗機(jī)市場(chǎng)，梟龍戰(zhàn)斗機(jī)可以說(shuō)是性價(jià)比最高的三代戰(zhàn)斗機(jī)。梟龍通過(guò)新老技術(shù)的成功融合，以較低的本錢實(shí)現(xiàn)了發(fā)射主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈進(jìn)行超視距空 戰(zhàn)的性能。同時(shí)，面對(duì)小巴

3、本國(guó)空軍裝備的F16C/D戰(zhàn)斗機(jī)的有力競(jìng)爭(zhēng)，梟龍通過(guò)采用更加先進(jìn)的氣動(dòng)布局，換裝先進(jìn)綜合航電和全權(quán)數(shù)字飛控系統(tǒng)等措施進(jìn)行 了全面的作戰(zhàn)效能升級(jí)。當(dāng)梟龍04號(hào)原型機(jī)展現(xiàn)在世人面前時(shí)，世界明白了，中國(guó)航空工業(yè)早已不是蹣跚學(xué)步的學(xué)徒，而是劍指全球戰(zhàn)斗機(jī)市場(chǎng)的一匹黑馬。參加 范保羅航展只是梟龍邁出國(guó)門，殺向世界的一步。是的，你們會(huì)習(xí)慣世界各大航展上中國(guó)飛機(jī)的身影的。        梟龍已擺脫了剛出世時(shí)的青澀，一舉一動(dòng)已經(jīng)是世界先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的派頭    從殲七改兩側(cè)進(jìn)氣的超七，到美國(guó)格魯

4、門公司指點(diǎn)下的佩刀方案，再到米格設(shè)計(jì)局參與下的FC-1，最終梟龍研制成功了。雖然在氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)和航電方面，梟龍都 帶有國(guó)外設(shè)計(jì)的因素，但是梟龍全身上下都是中國(guó)造，除了動(dòng)力。是的，又是動(dòng)力，梟龍和殲十，殲十一，飛豹等我國(guó)自主研制的戰(zhàn)斗機(jī)面臨著同樣的問(wèn)題。梟龍所 采用的動(dòng)力是俄羅斯發(fā)動(dòng)機(jī)RD93，與梟龍的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之一米格29所采用的動(dòng)力是根本一樣的。于是為了打壓中國(guó)武器出口，爭(zhēng)奪國(guó)際市場(chǎng)份額，俄羅斯媒體前 一段時(shí)間又傳出來(lái)禁止出口RD93航空發(fā)動(dòng)機(jī)給中國(guó)裝備梟龍戰(zhàn)斗機(jī)的消息。緊接著，正在為梟龍動(dòng)力被卡脖子擔(dān)憂的人們又聽(tīng)到另外一個(gè)振奮人心的好消息：中 航工業(yè)自行立項(xiàng)研制的泰山發(fā)動(dòng)機(jī)配裝梟龍與2022年

5、3月18日首次滑跑成功！那么泰山發(fā)動(dòng)機(jī)性能如何？中國(guó)在中等推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制路程上又經(jīng)過(guò)怎樣的 曲折與成功？請(qǐng)聽(tīng)龍騰為您講述：中國(guó)的中推之夢(mèng)。    本國(guó)航空動(dòng)力工業(yè)是從維修、生產(chǎn)和仿制前蘇聯(lián)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始的，經(jīng)過(guò)多年開(kāi)展，研制生產(chǎn)了渦噴7和渦噴13兩個(gè)主力型號(hào)。但是由于航空工業(yè)整體實(shí)力較弱， 我國(guó)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)展一直沒(méi)有起色。606所設(shè)計(jì)研制的910發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是我們熟知的渦扇6發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)16年的研制，卻沒(méi)能最終成功。我國(guó)生產(chǎn)裝備的 第一款中等推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是從英國(guó)引進(jìn)仿制的秦嶺，也就是渦扇9，其原準(zhǔn)機(jī)是斯貝MK202。  

6、60;     英國(guó)斯貝MK202發(fā)動(dòng)機(jī)    軍用斯貝MK202發(fā)動(dòng)機(jī)是英國(guó)羅斯·羅伊斯公司在民用斯貝MK511和MK512根底上開(kāi)展起來(lái)的，為滿足軍用要求加大了的飛行載荷和受力狀態(tài)，在結(jié)構(gòu) 上和材料上作了較大的修改。斯貝MK202發(fā)動(dòng)機(jī)是雙轉(zhuǎn)子渦輪風(fēng)扇內(nèi)外函混合加力式發(fā)動(dòng)機(jī)，其采用了五級(jí)軸流式低壓壓氣機(jī)，12級(jí)軸流式高壓壓氣機(jī)，環(huán)管 燃燒室和上下壓渦輪各兩級(jí)。整機(jī)加力推力9.3噸，軍用推力5.5噸，燃燒室出口溫度1500K左右，流量92.5公斤每秒，推重比5.05。雖然斯貝 MK202的成功

7、引進(jìn)解決了飛豹的動(dòng)力問(wèn)題，但是不得不說(shuō)斯貝MK202這款發(fā)動(dòng)機(jī)的整體技術(shù)水平是較低的。由于其設(shè)計(jì)年份較早，整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)落后，發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)子總級(jí)數(shù)到達(dá)了21級(jí)，推比僅僅是5級(jí)別的，而三代典型中等推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子總級(jí)數(shù)一般是12左右，推比是7一級(jí)。不過(guò)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)相比于渦噴發(fā) 動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)卻在飛豹身上顯示的極為明顯，由于斯貝MK202耗油率較低，飛豹最大作戰(zhàn)半徑到達(dá)了突破性的1600公里，相比于國(guó)內(nèi)其他作戰(zhàn)飛機(jī)，不得不說(shuō) 飛豹成為遠(yuǎn)程精確打擊的國(guó)之重器。        裝有秦嶺發(fā)動(dòng)機(jī)的飛豹戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，真正成為了遠(yuǎn)程精確

8、打擊的國(guó)之重器    在上世紀(jì)70年代初期本國(guó)引進(jìn)斯貝MK202這一款二代中等推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候，航空強(qiáng)國(guó)已經(jīng)開(kāi)始裝備第三代渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。第三代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的典型代 表就是美國(guó)的F404。該機(jī)采用帶可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)流葉片的環(huán)形進(jìn)氣口，3級(jí)軸流寬弦實(shí)心鈦合金風(fēng)扇葉片，7級(jí)軸流式高壓壓氣機(jī)，短環(huán)燃燒室和單級(jí)上下壓渦輪的 總體設(shè)計(jì)方案。中間推力4800千牛，加力推力7120千牛，推重比7.24的性能指標(biāo)傲視群雄。為了縮短差距，跟上潮流，1980年我國(guó)開(kāi)始了高性能推 進(jìn)系統(tǒng)工程預(yù)先研究簡(jiǎn)稱高推預(yù)研方案，整個(gè)方案的核心目標(biāo)就是對(duì)F404發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析和預(yù)先研究，研制出

9、水平相當(dāng)于F404核心機(jī)的中推核心機(jī)，為 我國(guó)自行研制渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)提供技術(shù)儲(chǔ)藏。根據(jù)相關(guān)資料記載：該工程以中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究院為總工程師單位，有全國(guó)24個(gè)廠、所、院校1000多名高、中級(jí)科技 人員參加。        先進(jìn)中等推力發(fā)動(dòng)機(jī)的典型代表美國(guó)的F404發(fā)動(dòng)機(jī)    國(guó)內(nèi)首先以F404為預(yù)研對(duì)象，對(duì)F404的結(jié)構(gòu)，循環(huán)參數(shù)，冷卻手段，材料和工藝進(jìn)行了全面的分析研究，然后在國(guó)內(nèi)開(kāi)展相關(guān)技術(shù)的研究和突破工作。經(jīng)過(guò) 長(zhǎng)達(dá)10年的艱難攻關(guān)，中推核心機(jī)的相關(guān)核心技術(shù)被陸續(xù)攻破。199

10、0年底，中推核心機(jī)被正式列為國(guó)防科工委八五期間l8項(xiàng)關(guān)鍵預(yù)研工程之一。624 所開(kāi)始開(kāi)展中推核心機(jī)的研制，同時(shí)積極進(jìn)行中推驗(yàn)證機(jī)的方案論證工作。并將中推預(yù)研分為3個(gè)階段，即三大高性能部件研制，中推核心機(jī)研制和中推驗(yàn)證機(jī)研 制。三大部件即航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪，航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制的重點(diǎn)。中推核心機(jī)采用了七級(jí)高壓壓氣機(jī)核心機(jī)沒(méi)有風(fēng)扇，也就是沒(méi)有低壓壓氣 機(jī)、短環(huán)燃燒室和單級(jí)高壓渦輪沒(méi)有風(fēng)扇的同時(shí)也沒(méi)有低壓渦輪的總體設(shè)計(jì)。其根本結(jié)構(gòu)與F404完全相同。其中七級(jí)高壓壓氣機(jī)全面達(dá)標(biāo)，相當(dāng)于美國(guó) F404、CMF56發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)的水平，此后先進(jìn)的高壓壓氣機(jī)成為我國(guó)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的特色，包括我

11、國(guó)推比10一級(jí)核心機(jī)在內(nèi)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制方案 都廣泛受益。突破三大部件研制后，中推核心機(jī)進(jìn)行了組裝，解決了三大部件的匹配問(wèn)題。然后開(kāi)始了地面臺(tái)架和高空臺(tái)的試車任務(wù)。1992年12月12日，中 推核心機(jī)到達(dá)地面最大轉(zhuǎn)速狀態(tài)，1994年1月中推核心機(jī)到達(dá)設(shè)計(jì)指標(biāo)。        中推核心機(jī)非常非常稀有的清晰照片，也是僅有的幾張能夠找到的照片中最清晰的一張    高推預(yù)研歷時(shí)15年，經(jīng)歷了四個(gè)階段，取得了許多令人矚目的重大成果。通過(guò)高推預(yù)研，我國(guó)初 步掌握了推比8一級(jí)核心機(jī)的總體、

12、氣動(dòng)、冷卻、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)技術(shù)和三大部件間的匹配技術(shù)。按照我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)都以山川命名的習(xí)慣，中推核心機(jī)被命名 為“天山。1997年，中推核心機(jī)獲得研制中推驗(yàn)證機(jī)的批準(zhǔn)。正在高推預(yù)研方案經(jīng)過(guò)多年的根底研究開(kāi)始工程化變成實(shí)在的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)之時(shí)，1999年，高 推預(yù)研方案因經(jīng)費(fèi)問(wèn)題終止。此時(shí)，中推核心機(jī)的整體技術(shù)水平已經(jīng)與F404、RD33相當(dāng)。不過(guò)各位看官莫要惋惜，預(yù)研方案的好處就是進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證和儲(chǔ) 備，工程雖止，但技術(shù)不死，天山不倒！經(jīng)過(guò)數(shù)年寂靜，中推以一個(gè)更加令世人驚艷的面貌展現(xiàn)在世人面前，它就是我們下文再說(shuō)       

13、 中推核心機(jī)臺(tái)架試車時(shí)的照片，可以看到我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作者的工作環(huán)境并不是很好，向他們致敬。    高推預(yù)研方案中斷有著多方面的原因，除了經(jīng)費(fèi)方面的原因之外，高推下馬另外一個(gè)很重要的原因就是受到了其他型號(hào)的沖擊，它就是前文中裝配梟龍滑跑成功的渦 扇13，綽號(hào)泰山。與中推核心機(jī)從根底研究開(kāi)始逐步進(jìn)行驗(yàn)證和試車并且進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的開(kāi)展不同，泰山是個(gè)針對(duì)性很強(qiáng)的工程。隨著梟龍工程的推進(jìn)和米格設(shè)計(jì) 局的參加，梟龍的動(dòng)力問(wèn)題從西方系的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向俄羅斯。米格設(shè)計(jì)局很自然的把米格29的動(dòng)力系統(tǒng)RD33推薦給了中國(guó)，于是梟龍裝備了RD33的單發(fā)型號(hào) RD93中等

14、推力發(fā)動(dòng)機(jī)。小巴裝備梟龍是為了打印度阿三，而阿三和梟龍動(dòng)力的提供者俄羅斯有長(zhǎng)期軍售關(guān)系，于是阿三就開(kāi)始呼吁俄羅斯禁止出口RD93發(fā)動(dòng) 機(jī)給中國(guó)。俄羅斯媒體也是一陣一陣的響應(yīng)阿三的號(hào)召，聲稱梟龍走向國(guó)際市場(chǎng)影響了米格29的生意。本國(guó)向來(lái)不是個(gè)伸著脖子讓別人卡的主兒，2022年本國(guó) 開(kāi)始山寨俄羅斯RD93發(fā)動(dòng)機(jī)，這就是泰山。相信再過(guò)幾年，梟龍也就能夠像完全擺脫英國(guó)斯貝進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)的飛豹一樣，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的自主供給。由于泰山工程屬于 仿制現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)，而且技術(shù)成熟可靠，因而一直搞得比擬艱難的天山就受到了影響。本國(guó)航空工業(yè)被外來(lái)型號(hào)沖擊而下馬的自主型號(hào)還是不少的。不過(guò)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的經(jīng) 驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)，本國(guó)也明白了，航

15、空發(fā)動(dòng)機(jī)不能總是靠進(jìn)口，一定要有自己研制的先進(jìn)型號(hào)。            珠海航展上的新中推與RD33進(jìn)氣道支板設(shè)計(jì)比擬類似，進(jìn)氣道頭錐里就是風(fēng)扇前的零號(hào)軸承    珠海航展上，一個(gè)加力推力9500公斤的新型中等推力發(fā)動(dòng)機(jī)模型引起了眾多關(guān)注的目光。這款沒(méi)有注明型號(hào)的中推發(fā)動(dòng)機(jī)模型到底是何方神圣，技術(shù)來(lái)源如何？ 網(wǎng)絡(luò)上猜想滿天飛。我們暫且稱之為新中推吧。新中推采用了類似于RD33風(fēng)格的進(jìn)氣道支板來(lái)支撐風(fēng)扇前的軸承，而F404、EJ00等

16、西方中推都采用了風(fēng) 扇后加軸承的支撐方案。但是整機(jī)外形采用了銑出柵格的鈦合金機(jī)匣這一點(diǎn)又偏偏與F110和EJ200等歐美航空發(fā)動(dòng)機(jī)非常類似。當(dāng)然決定整機(jī)技術(shù)脈絡(luò)不是 轉(zhuǎn)子支撐方案也不是外機(jī)匣如何處理，而是三大部件和核心機(jī)局部設(shè)計(jì)。根據(jù)模型展示出的新中推的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看，新中推的風(fēng)扇應(yīng)該是三級(jí)左右，采用了七級(jí)高壓 壓氣機(jī)和短環(huán)燃燒室。新中推的渦輪局部沒(méi)有展示出來(lái)，但是不阻礙我們推測(cè)一下。事實(shí)上，自從第三代先進(jìn)中推機(jī)問(wèn)世，一般都采用單級(jí)上下壓渦輪的設(shè)計(jì)。因而 新中推最可能采用的結(jié)構(gòu)就是三級(jí)風(fēng)扇、七級(jí)高壓壓氣機(jī)、短環(huán)燃燒室和單級(jí)上下壓渦輪的整體設(shè)計(jì)。現(xiàn)在我們比照一下天山七級(jí)高壓壓氣機(jī)、短環(huán)燃燒室和單級(jí)

17、高 壓渦輪的結(jié)構(gòu)        西方發(fā)動(dòng)機(jī)往往使用銑出柵格的鈦合金機(jī)匣，這是法國(guó)的M88中推發(fā)動(dòng)機(jī)，這一點(diǎn)與新中推非常類似    天山復(fù)活了！不對(duì)，應(yīng)該是涅槃，因?yàn)樾轮型频恼w技術(shù)水平比天山有了一個(gè)提升。    天山師承美國(guó)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型代表F404的整體設(shè)計(jì)，技術(shù)水平明顯高泰山一個(gè)檔次。這么 性能優(yōu)良，投入巨大的預(yù)研工程就此付諸東流豈不是相當(dāng)可惜。實(shí)際上，我國(guó)根據(jù)國(guó)外先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)始構(gòu)架推力從20千牛一直到200千牛的航空 發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)序列。我國(guó)用五個(gè)流量不同的核心機(jī)來(lái)保證今后航空兵和民航大局部發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的研制。這就是核心機(jī)預(yù)研工程。而中推核心機(jī)已經(jīng)作為這個(gè)方案的一 局部納入到了我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)遠(yuǎn)開(kāi)展的規(guī)劃當(dāng)中。根據(jù)資料來(lái)看，中推核心機(jī)就是整個(gè)核心機(jī)序列中的換算流量20公斤的核心機(jī)GD20。新中推的加力推力達(dá) 到了9500公斤，這已經(jīng)接近大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的推力級(jí)別了。傳統(tǒng)的第三代中等推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)比方F404根本型，其加力推力一般是7-8噸級(jí)別。加力推 力