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前沿科技

我国飞机发动机都是靠进口吗?

时间:2016/9/6 21:34:28   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:823   评论:0
    作为现代工业“皇冠上的明珠”,航空发动机一直是中国航空产业“心”病。伴随我国第12家军工企业在京挂牌成立,国人对这家专注航空发动机的企业寄予厚望,希望它能取得当年“两弹一星”那样的成就。

 

  前几天,为期4天的空军航空开放活动落下帷幕,34型国产化武器装备中20余型军机引来全国关注。

 

我国飞机发动机都是靠进口吗?

△2016年9月2日,2016长春航空开放日在雨中进行,其中,轰6K、JL10、JL9、空警500等多款空军现役装备亮相。

 

  同时也给人们带来冷思考:对航空发动机产业需求巨大的大国空军,目前国产化占比如何,达到什么样的水平?我们离航空发动机强国还有多远?

 

吴国辉解密:国产化经历引进、测仿、改进、创新的过程

 

  今年57岁的空军特级飞行员吴国辉,大校军衔,曾任空军八一飞行表演队队长、空军航空兵某师副师长,有着30年飞行经验。作为一名有实战经验的老飞行员、如今国防大学后装教研部的教授,他在研究军事高科技、空军武器装备、装备安全管理方面有着独到见解。

 

  目前,我国航空发动机国产化占比及性能究竟达到什么样的水平?吴国辉在接受采访时表示,我国在工业化进程中建立了独立的航空发动机工业体系,仿制生产的发动机性能,在20世纪六七十年代就达到相当高的水平,在主要作战飞机中,国产发动机已经占到了90%左右的比例。

 

  这里所谓的国产化,是指经过了一个引进、测仿、改进、创新的过程。由于我国的工业基础薄弱,为了满足军事上对航空发动机的强劲需求,采用苏联援助与引进生产的方式,在对苏联发动机生产技术引进、消化的基础上,进行型号改进,逐步实现规模化、系列化国产,基本满足我国空陆海航空部队的需要。

 

  上世纪六七十年代,我国生产的航空发动机整体性能与当时世界主流水平相比差别并不大,根本的差距是国产发动机是以仿制改型为主,没有一型完全自主创新研制生产的发动机。

 

  “不仅是没有自主知识产权,而且没有掌握核心技术。”吴国辉说,因此,到了上世纪八九十年代,当美国、欧洲、俄罗斯的航空技术迅速发展,三代战机普遍装配涡扇新一代发动机的时候,我国仍然在涡喷系列发动机的改进上“打转转”,在引进仿制与自主创新的道路上犹豫不前,本来与世界先进水平不大的差距,一下子拉大了。不仅新一代战机缺乏先进引擎的驱动,而且在役发动机也有一些质量安全隐患,被国人称之为“心脏病”难除。

 

主战机只有少量三代机装备进口发动机

 

我国飞机发动机都是靠进口吗?

△FWS10航空发动机是我国自行设计制造先进的航空涡轮风扇发动机,装在国产歼-11飞机上,经过改型也可以装在歼-10飞机上。现已大批量生产。成为我国第三代战斗机的理想装置。 

 

  经过60年的发展,我国已具备战斗机、轰炸机、强击机、运输机、教练机等多机种体系化飞机生产能力。与此相适应,建立了相对完整的发动机研制生产体系,具备了涡桨、涡喷、涡扇、涡轴等类发动机的系列研制生产能力。国产发动机主要装配在歼击机、强击机、轰炸机、歼击轰炸机等主战飞机上,只有少量三代战机装的是进口发动机。

 

  例如,国产歼-5、歼-6、歼-7、歼-8等战斗机,适配了相应的涡喷-5、涡喷-6、涡喷-7等系列国产化发动机。随着“太行”发动机稳定性、安全性和可靠性的提高,已经大量安装在歼-11、歼-15、歼-16等三代战机上。

 

  在轰炸机方面,轰-5、轰-6实现了发动机的国产化。运-7、运-8等运输机使用的涡桨发动机全部国产化。

 

  随着直-9、直-8、直-10等整体技术的成熟,在引进的基础上实现涡-8、涡轴-6、涡轴-16发动机的系列化发展,为我国快速扩大的国产直升机群提供了可靠的动力来源。

 

  当前,我国航空工业正处于由大向强、由跟进追赶向比肩发展甚至弯道超越的阶段,无论是新一代的战斗机、轰炸机、运输机、无人机等军用机,还是大型客机、各类通用机,都迫切需要先进发动机强劲而可靠的驱动腾飞,航空发动机的又好又快发展已经成为“中国梦”的应有之义。

 

  吴国辉坦言,国家已在中长期科技发展规划里明确把发动机作为一个重大科技专项来全力攻关发展,下决心集中人力、物力、财力自主研发系列化新型发动机,国产航空发动机进入了前所未有的发展快车道。在这样的背景下,中国航空发动机集团的成立,可以说是应运而生,任重道远。

 

我国航空发动机发展史

 

阶段一:仿制和改进

 

  上世纪50年代,中国航空发动机工业从零起步,走过了一条充满荆棘的道路。1956年,中国第一台涡喷-5发动机在沈阳仿制成功,此后很长一段时间,中国航空发动机都以仿制和改进为主。

 

  就算仿制也不容易,甚至在没有操作手册的情况下,要将航空发动机正确拆开都很难。例如,几平方厘米的叶片上分布着很多小孔,小孔的位置设置极为讲究,都是根据记录走向而定的。

 

  直至2002年,国产涡喷-14“昆仑”发动机定型,中国才首次走完了自行研制的全过程,也一跃成为继美、俄、英、法之后的第五个航空发动机生产国。

 

我国飞机发动机都是靠进口吗?

  涡喷-5是一种离心式、单转子、带加力式航空发动机,属于第一代喷气发动机。首批涡喷-5发动机在1956年6月通过鉴定,开始投入批量生产。1963年涡喷-5发动机开始转到西安航空发动机公司生产。截至1985年涡喷-5系列发动机停产,沈阳航空发动机厂和西安航空发动机厂共生产9658台,主要用于米格-15系列和国产歼-5系列战斗机。

 

  涡喷-5发动机大量采用了高强度材料和耐高温合金,对于当时工业基础薄弱的中国航空工业来说难度极高,其仿制成功使中国成为当时世界上少数的几个能制造喷气式航空发动机的国家之一。

 

阶段二:购买专利成功国产化

 

  飞豹战机所用的发动机就是国产的,名为“秦岭”,这也是中国第一个通过购买专利并成功国产化的发动机产品。

 

  从引进到国产化,其间经历了30年产业升级。1972年,中国与英国接触,讨论引进罗尔斯·罗伊斯公司的斯贝民用涡扇发动机。1974年,在谈判过程中,让人惊喜的是,中国直接获得斯贝军用发动机的专利,这在当时属于顶尖产品。

 

  然而,虽然拥有专利,当时中国的工业新材料等技术太过落后,直至2013年这一条国产化道路才走完,被装备在歼轰-7飞豹战机上,飞豹也成为我国唯一一个完全摆脱对进口发动机依赖的主力战机。

 

我国飞机发动机都是靠进口吗?

 

  研制一架战斗机一般需要15年,可研制一台战机“心脏”却至少要用20年。2000年,叶新农(海装西安某军代室总代表叶新农)受命领衔我国首台国产化涡扇发动机“秦岭”的相关研制工作。2001年3月,发动机国产化研制进入150小时极限负荷耐久考核的攻坚阶段。只有顺利通过,航空工艺水平满足设计要求,发动机研制才算具备了工业基础。

 

  然而,第一次关键试验,就让研制工作栽了跟头。试车最后阶段,几近成功之时,叶片却发生断裂、试验被迫停顿。围绕查问题,军厂双方不知开了多少会,争论不休。为摸清原因,叶新农拿着外文资料,现场消化引进机故障、整改措施和设计更改,从零件模具到成品零件,他把每一条管路、每一组数据与引进资料逐一比对,发现了叶片排气边圆角偏小,继续排查,又发现了叶片因碰伤导致应力集中而断裂。正当厂方人员称赞其细致的工作态度时,他却开出一连串“药方”:加强工艺制造标准,增加探伤检查,严格控制零件检验周转,开发专用工装检查局部变形……一个小小叶片,却让叶新农引发了一次航空工艺的技术变革。

 

阶段三:拥有自主知识产权

 

  2005年12月,涡扇-10也就是俗称的“太行”发动机研发成功,成为我国首个具有自主知识产权的高性能大推力涡扇发动机。

 

  “太行”发动机的研发之路同样颇为艰难。在试验试飞中,先后发生各种技术问题和故障200多项。经过刻苦攻关,“太行”发动机终于在歼-15战机上装备,并于2012年首飞成功。今年初曝光的一组歼-20装备上,有军迷发现有一架歼-20也装备了一台“太行”改进型发动机。有军事专家表示,“太行”发动机可以直接装备在第四代战斗机上,它为今后继续发展更先进更成熟可靠的发动机奠定了很好的基础。


标签:飞机发动机 

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