国产航发到底差在哪？与世界一流水平相比，追赶到哪一步了？

1996年，中国与俄罗斯签署军贸合同，采购了50台AL-31F航空发动机，总金额超过2亿美元。在引进这款先进航发后，国内对其十分期待，认为很快就可以看到搭载国产发动机的新型战机大量列装部队。

然而事实上中航工业大规模引进俄罗斯航发的历史持续了20年之久，直到2016年，中航工业才在歼-11D、歼-16、歼-10C等机型上大量搭载国产的太行发动机。

那么，国产航发在前后数十年的发展历程里，究竟比世界一流水平差在了哪里？如今我们又已经追赶到了哪一步呢？

早期国产航发的差距

在引进俄罗斯AL-31F发动机之前，中航工业手中是有一个国产发动机项目的，它就是涡扇-10“太行”发动机。

然而由于国内航发领域的技术积累过于薄弱，因此太行发动机的研发基本可以用磕磕绊绊形容，这个早在1986年便立项的项目，在10年后却依然停留在图纸上。

为了尽快满足歼-10项目的航空发动机需求，中航工业只能选择从国外引进先进产品。

而由于中国空军对苏-27SK战斗机上搭载的AL-31F发动机印象深刻，因此中航工业与俄罗斯经过多轮艰难谈判，获得了这款俄罗斯发动机的全套图纸与生产技术。

在引进AF-31F发动机技术后，太行发动机项目取得了重大进展。2005年，中航工业制造的涡扇-10A发动机通过装机寿命测试，并由歼-11B搭载进行了首次试飞验证测试。

从推力数据来看，涡扇-10A的加力推力可达12.9吨，虽然距离AL-31F发动机13.5吨的加力推力尚存在一些差距，但已经是国产发动机取得的里程碑式成就。

然而这并不意味着涡扇-10A已经是一款成功的航发。即便它大量吸收了AL-31F发动机的成熟技术，它也依然存在许多工艺与性能上的缺陷。

这导致它的寿命仅有1300~1500小时，而俄罗斯发动机寿命则有3500小时以上，同期美国更先进的F-119发动机更是拥有高达8000小时的寿命。为什么国产发动机会与美俄产品出现如此巨大的差距？

早期国产航发的缺陷所在

在涡扇发动机领域，发动机扇叶是最关键的部件之一，这点无人质疑。从物理角度来讲，发动机扇叶要克服的并不是静态力，而是高速旋转后带来的共振力。发动机推力越大，扇叶的转速就会越高，旋转带来的共振力也就会越大。

而国产发动机的技术难点之一也正是如何克服扇叶的共振现象。由于国内加工扇叶的工艺技术落后，而且对扇叶的制造材料也缺乏深入研究，因此国产发动机的扇叶很容易在全功率运转的状态下发生变形、断裂现象。

可以说，材料与工艺的落后是国产发动机寿命较短的原因之一。要想解决这个痛点，很多人的第一反应或许是寻找更坚韧、更轻巧的航空材料，或者研究拼装更坚固的工艺，但这些其实是治标不治本的方法。

举例来说，如果一个人在吃饭时频繁硌掉自己的牙齿，他最明智的做法不是去找牙医更换一口钢制义齿，而是选择其他松软的食物。

因此，解决扇叶变形断裂问题的最佳途径是设计更符合空气动力原理的发动机架构，令扇叶运转更加平滑，从而将共振降到最低水平。

然而这种涉及到发动机最基础层面的研发工作，其难度自然可想而知。

航空发动机里大大小小数千枚零件的每一个部署位置、安装角度都是经过大量科学计算的结果，复杂程度可谓牵一发而动全身，往往需要一个高素质科研团队工作10年以上的时间才能设计出一套可用的新型航发架构。

如今国产航发的发展成绩

通过前面的介绍，我们可以对航空发动机的研发难度窥得冰山一角。

实际上，以上仅仅是航空发动机研发工作最突出的几个关键难点，而在它的三大核心部分——压气机，燃烧室和高压涡轮上，每一个单独拿出来都是令人望而生畏的科学高峰，涉及的科研课题多达数十个以上。

不过艰难的研发工作并不会吓倒中航工业的技术人员。从2007年起，中航工业开始实施品质改善计划，力求使涡扇-10“太行”发动机的故障率与使用寿命达到国际主流水平。

经过数年磨剑，在2015年前后，新一代涡扇-10B发动机成功问世，并成为歼-10C、歼-11BG、歼-16等国产战斗机的动力方案。

被中航工业灌注大量心血的涡扇-10B，其加力推力已经达到14吨左右，略微超过从俄罗斯进口的AL-31F发动机，而且其寿命也获得了大幅提高，延长到了4000小时以上。

因此从2016年起，中国采购俄罗斯发动机的数量就大幅下降了。对此俄罗斯也感到些许无奈，毕竟它失去了每年上亿美元的中国市场。

不过，涡扇-10B距离美国航发的差距依然是明显的。例如美军F-22A使用的F-119发动机，加力推力为15.9吨。

而美国F-35作为单发中型战斗机，其搭载的F-135发动机更是拥有超过18吨的恐怖性能，而且凭借全球唯一的智能发动机监控系统，其发动机的维护效率得到了质的提高，发动机寿命可达10000小时以上。

对此，中航工业奋起直追，在2020年前后为国产隐身战机歼-20配备了推力更强的涡扇-10C发动机，美媒《军事观察》认为它的加力推力可能达到了14.5吨，也就是F-119发动机约91%的性能表现。

不过，涡扇-10C为了获得更大的推力，牺牲了一部分的寿命数据，因此它并不是歼-20的完全体航发。

令人振奋的是，在2022年11月，中航工业原本为歼-20准备的涡扇-15项目传来了重大进展，航发领域泰斗刘大响院士证实搭载涡扇-15的歼-20试验机首飞成功。

外界舆论评估涡扇-15发动机的加力推力有可能达到16吨，也就是与美国F-119发动机一致的水平，这款发动机正是美国F-22A的动力方案。

因此我们可以确信，目前中国虽然还未在航发领域超越美国，但距离美国航发最高性能的差距已经大大缩小了，而俄罗斯航发目前则与中国保持在同一水平。相信在不远的未来，中国航发超越美俄的梦想最终会顺利实现。