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上了先进工艺后,涡扇10寿命已达美国1/2,中国航发渐入自由王国

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中国的航空发动机绝大多数型号都是抄外国的。

国内所谓的完全自研、自产的涡轮风扇发动机涡扇10,它的核心机是抄美国的。而cfm56是美国军用发动机F110的民用版本。F110发动机及其延伸型号,装配了F14、F16以及F15的部分型号。

●这就是大名鼎鼎的cfm56。

抄作业的问题就在于,如果不能正确的理解原理纯粹抄,那么越复杂越难抄。抄10页纸和抄100页纸出错的概率肯定是不一样的。

早期的军用飞机,大多数是涡轮喷气发动机,抄起来相对比较简单。

运20诞生前,长期占据国产主力运输机位置的是运8,发动机为涡桨6。运八仿前苏联安12,涡桨6仿安12的AH-20m发动机。

民用的航空发动机现在主流是涡轮风扇发动机,涡轮风扇发动机比涡轮喷气发动机要复杂,因为多了一个外涵道,多了一套前置的风扇。

飞豹歼击轰炸机上面的涡轮风扇发动机用的是秦岭涡扇9,抄的是英国劳斯莱斯的斯贝。

当然,抄发动机又比纯粹的抄作业、抄图纸要难的多。

我国1975年引进斯贝,到2003年国产化才完成。

航空发动材料的工作环境接近于物理极限。1700度的工作温度,距离材料的熔点只有不到100度,只要有3%以上的偏差材料就会受不了。

涡轮既要在高温下工作,又要在高速转动中工作,对成品的缺陷容忍率极低。

受制于加工设备和工艺的问题,中国仿制航空发动机使用寿命不长。

而使用寿命又和经济性是挂钩的,用在军机上可以牺牲经济性,但是在民用航空领域,经济性是最致命的,因为经济和盈利又是挂钩的。

先进的民用涡轮风扇发动机,对于积累航空发动机的设计经验非常重要,因为民用航空发动机使用频率高,使用时间长。

缺乏自研的先进民用航空发动机,缺乏海量的发动机实车飞行数据,进一步拖了中国航空发动机设计和制造的后腿。

这就造成了一个不良循环,从这个坑里爬出来非常不容易。

现在我国的航空发动机寿命大幅度的提高,是因为有了生产利器,大型模锻压机和大型挤压机。

2016年世界首台6.5万吨挤压和模锻压双功能重型压机在青海试车成功。

●根据相关的学术资料,挤压生产的航空零部件,较原来的大幅度提高了使用寿命。

相比较于航空发动机领域,我国在航空器的研制上可谓高歌猛进,已经进入了自由王国。

这是因为华人特别擅长计算流体力学,所以在这方面人才济济,从钱学森到歼20的总设计师杨伟等人,都是大师级人物。

美国F111B海土豚、A6入侵者、E2鹰眼,以及《壮志凌云》里阿汤哥开的F14雄猫,都出自于华裔空气动力学专家卢鹤绅之手。

宇宙中很多星系都会形成美丽的风车状,拥有几条旋转的旋臂,这些旋臂并不是由固定恒星组成的,而是恒星的密度变化形成的密度波。密度波计算的数学模型,就是由华裔著名的流体力学专家林家翘给出的。

中国的航空发动机长期落后于世界,很大程度上是缺海量的实车试机数据,无法磨练出优秀的设计团队,另方面也反应了国家经济实力。

劳斯莱斯、普拉特惠特尼以及GE是西方世界三大航空发动机巨头。劳斯莱斯成立于1906年,普拉特惠特尼成立于1925年,GE更是创立于1892年。

●GE的航空发动机生产车间。

在生产涡轮喷气发动机之前,上述三家公司都有长期生产军用内燃机的经验。所以冰冻三尺非一日之寒。

研制先进航空发动机,即需要时间上的沉淀,又需要物质基础上的沉淀。

1958年中国自行设计的第1台涡轮喷气发动机在沈阳试制成功,中国航空喷气发动机已走过了62年。

自从使用了先进工艺以后,涡扇10的冷端寿命提高到了3000小时,热端寿命提高到了1500小时,已经达到了美帝1/2水平,原来是望尘莫及,现在是望其项背。

随着以涡扇10核心机为基础的民用延伸型号问世,以及涡扇15等先进航空发动机的投产,我国的航发也会逐渐进入自由王国。

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