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國産最強航空發動機排名

汽車 更新时间:2025-02-03 12:57:24

國産最強航空發動機排名?在上期專欄文章中,筆者大緻分析了殲-20戰鬥機所用的大推力渦扇發動機的情況但受篇幅所限,未能更為深入地談一談當今先進戰鬥機使用的渦扇發動機是如何從預研階段發展到實用化的,我來為大家科普一下關于國産最強航空發動機排名?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!

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國産最強航空發動機排名

在上期專欄文章中,筆者大緻分析了殲-20戰鬥機所用的大推力渦扇發動機的情況。但受篇幅所限,未能更為深入地談一談當今先進戰鬥機使用的渦扇發動機是如何從預研階段發展到實用化的。

鮑勃·迪倫曾經在他那首最著名的成名曲《答案在風中飄蕩》中唱到:“一個男人要走多少路,才能被稱為一個男人。”而本期專欄的主題就是,一型航空發動機到底要闖過多少道難關,才能被稱為一款真正的發動機。

預研關

對于武器裝備研發來說,一般都是以批準立項研制作為發展曆程的開端。而研制一型航空發動機的真正起步要從預研算起,這是航發科技人員要闖過的第一道難關。

預研的主要内容包括:航發技術新概念、新理論、新材料和新工藝方法的基礎研究;單項技術和零部件、子系統的應用研究;核心機和驗證機的綜合技術驗證。簡單來說,預研最為重要的作用是為後續立項研制的新一代航空發動機做最為充分的技術儲備,證明哪些新技術可行或者不可行

歐美及蘇俄等航空工業強國都非常重視航發預研工作。美國在20世紀60年代後期就建立了一套科學完備的航發預研組織和管理體系。美國空軍、海軍與NASA同各大航空企業和工程院校合作,從60年代至今啟動了多達20餘項航發預研項目,其中最為著名的當屬綜合高性能渦輪發動機技術(IHPTET)。歐洲著名航發企業,如英國羅羅公司和法國斯奈克瑪公司自70年代以來也相繼推出了包括ACEM和AMET在内的十餘項航發預研項目。蘇俄對于航發預研的重視程度更是令人驚歎,僅負責這一工作的研究院所就包括大名鼎鼎的中央航空發動機研究院、全蘇航空材料研究院、航空發動機制造工藝研究院、中央空氣流體動力學研究院以及飛行試驗研究院等。

中國航空工業在航發預研上的起步較晚,20世紀70年代末至80年代初才首次指定624所作為航發預研技術的抓總單位。而且,中國航空工業長期以來一直對于航發預研的重視程度不夠,劃撥經費也非常有限。從國外航發預研的經驗來看,可以發現該階段兩個明顯特點:一是預研工作不可中斷,多項相接甚至同步進行,工作強度非常大,二是見效慢,往往很難馬上就出成果,有的“試錯”工作隻是為了證明某一條道路走不通

基于上述原因,在中國航發還隸屬于中航工業旗下的時代,型号研制往往重于預研。如今,随着中國航發獨立出來自成為一大軍工集團,有了更多的自主權,那麼就應該借鑒歐美和蘇俄的先進經驗,将預研提升到與型号研制并重甚至更高的地位,為新一代先進航空發動機研制打下堅實的技術儲備基礎。

科研關

接下來,航發科技人員就要面對立項後的全面設計階段,這就是科研關。如果前面預研工作進行的比較順利,技術儲備充足,那麼就可以利用這一階段的成果,在科研階段選用被證明可行的技術方案,進行更為深入具體的技術攻關。歐美及蘇俄等航空工業強國正是依靠着長期高強度、大投入的預研工作所打下的基礎,才能夠在新一代戰機立項的同時啟動配套發動機的研制工作

以F-22A“猛禽”隐身戰鬥機裝備的F119渦扇發動機為例,普惠公司在1983年收到美國空軍ATF發動機招标需求後,很快就進入到F119的前身PW5000的具體方案設計中。在此前充分的技術預研基礎之上,普惠公司大膽采用了整體葉盤風扇、浮壁燃燒室、單級高壓渦輪、單級對轉低壓渦輪以及第三代四餘度全權限數字式電子控制系統等先進技術。此後,從1986年首台PW5000地面驗證機試驗到1990年原型機YF119安裝到YF-23和YF-22上進行試飛,其性能基本上已經滿足要求,同時也證明了其技術的成熟度和可靠性。

目前俄羅斯正在研制的PAK FA第五代戰鬥機也是如此。在換裝推力更大、技術更先進的“産品”30渦扇發動機後,T-50原型機已經進入到最後的國家鑒定試驗階段。俄羅斯空天軍希望将來接收的PAK FA第五代戰鬥機是配備同等水平發動機的全設計狀态,而不是之前裝備117S渦扇發動機時的準第五代技術水平,并且為此甯願推遲研制進度。

相比之下,在科研關敗下陣來的航空發動機型号也比比皆是。比如,當初與普惠公司YF119競标的GE公司YF120發動機就是因為采用了尚未成熟的變循環技術,導緻美國空軍認為其全重過大而且結構複雜,會帶來很大的技術風險和維修問題,最終敗給了YF119。此後,GE公司聯合英國羅羅公司為JSF研制備用發動機F136,結果還是因為研制進度比普惠公司的F135晚了3-4年,依然未能逃過下馬的命運。

在我國航空發動機研制曆史上,也曾有過渦扇-6和渦噴-14等型号發動機研制因為攻關難度過大、配套機型下馬而失敗的經曆。好在WS-10“太行”系列發動機曆經諸多坎坷堅持了下來,如今終于達到了實用階段并發展出多個改進型号,成為目前我軍唯一一種批量裝備的自主知識産權戰鬥機用渦扇發動機。

測試關

在航空發動機業内有一句話:一款好的發動機是設計出來的,更是試驗、試飛出來的。因此,在航空發動機的驗證機和原型機組裝完成後,能否通過測試關,可能會決定這種發動機的生死存亡。此外,在測試階段也往往是航空發動機研制中耗時最長、成本最高、人力物力投入最多的時期

美國普惠公司F119在研制階段生産了9台地面試驗樣機和27台試飛樣機,完成了3000小時以上的驗證機試驗,4350小時、2400架次以上的原型機飛行試驗。而蘇聯留裡卡設計局在研制AL-31F時,前後共生産了多達51台試驗樣機。這些樣機完成了總共22900小時的試驗,包括16625小時的地面台架試驗以及6275小時的飛行試驗。即便不算生産試驗樣機的成本,單單進行這些試驗所消耗的燃油成本就是一個天文數字。

此外,航空發動機進行測試的配套設施的建設成本也非常高昂,比如地面台架試驗所必需的高空台以及試飛用的空中試車台等。根據劉大響院士回憶錄的記載,我國從1965年就開始籌備建設高空試車台,期間經曆幾上幾下諸多波折,直到1995年才通過驗收,投入使用,為高推預研、中推核心機以及“太行”等國産發動機的研制提供了最為有力的支持。

改進關

航空發動機在測試中暴露的諸多問題以及用戶可能提出的更高要求,都要在之後的改進階段來完成。為了能夠打通改進關,研制方有時會大幅修改設計方案。比如,美國普惠公司研制F119工程研制型發動機時,相比YF119的設計方案就改動很大,包括增大寬弦風扇直徑、改變加力燃燒室供油系統、修改矢量噴管冷卻通道,甚至為了降低油耗和解決渦輪葉片振動應力過大的問題而重新設計渦輪部分等。留裡卡設計局在AL-31F發動機的研制中也通過改進攻關,解決了多達685項難題,獲得了128項專利。

生産關

航空發動機順利通過設計定型後,就要進入到批量生産階段。首先進行小批量初始生産,以便完成生産定型,相應的工裝夾具和工藝規範流程也準備完畢。之後,就可以根據用戶下達的訂單,進入到正式的批量生産和交付階段。我國航空發動機往往進行到這一階段會産生很多問題,最為突出的就是産品質量不穩定、可靠性差。

作為曾經的中國航發人中的一分子,筆者希望新成立的中國航發集團能夠在兩方面解決好這一問題:一是改變現有廠所分離、相對獨立的局面,從根本上杜絕出現問題後多方推卸責任、互相“踢皮球”的現象。國外著名航發企業,無論是歐美還是如今的俄羅斯,都已經實現科研和生産企業的整合。二是采用符合當代企業發展的科學管理體系和模式,不能總是“月月大幹、年年決戰”,而是用真正有效的激勵機制來提升廣大基層職工的敬業精神和工作效率

使用關

但是,一型成功的發動機的征程到此并未結束。若欲成為時代經典,其成熟仍有賴于用戶通過使用來積累大量的飛行小時,并從中不斷發現問題、實施改進。最為典型的就是美國F100發動機,從F100-PW-100拖累F-15成為“機庫皇後”,到F100-PW-220/229的完全成熟可靠,很大程度上要感謝美國空軍的“不離不棄”。而國産“太行”發動機從WS-10走到如今的WS-10B,自然也離不開空軍在殲-11B戰鬥機配套上的支持。

“講武談兵”是由知名軍刊資深編輯黃國志為澎湃防務開設的個人專欄,以客觀嚴謹的态度,輔以活潑精煉的語言,力圖“破除防務迷霧”,為讀者更好地認識我國與國外在裝備技術上的差距提供參考和借鑒。每周一或二傾情奉獻。)

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