
数据统计显示,从2016年至2020年,中国一共向俄罗斯进口了125台AL-31发动机,2018年到2021年,进口D-30发动机高达625台,此外还有各类俄式发动机数百台。
【AL-31发动机】
可以这么说,中国的飞机能飞,多多少少都是依靠了“俄罗斯心脏”。
如今随着中国发动机技术的不断进步,我们终于取得了举世瞩目的成就,中国大推力发动机涡扇20配备在运20上,4台总推力66吨,向世界庄严宣告:中国已悄然成为航空发动机强国。
中国发动机历史
中国航空发动机的研发历史要追溯到上世纪60年代,我国出现了第一个发动机系列型号——涡喷6。
这款发动机是在苏联Pд-9Б喷气发动机基础上进行的仿制型号,在1966年正式命名为涡喷6型发动机。
涡喷6型发动机曾广泛在我国歼6系列中使用,一共经过四个批次的改进,成为我国迄今为止生产数量最多的航空发电机。
但作为早期的轴流式单转子带加力燃烧室涡轮喷气发动机,它在70年代的时候其实就已经跟不上潮流。对此,我国决定从西方国家引进涡扇发动机,最终选择了英国“斯贝”MK511型民用涡扇发动机。
在花费天价引进之后,我国开始了艰难的民转军道路,成功研制出了“秦岭”发动机,也就是后来的涡扇9。
【歼轰7A配备的就是涡扇9】
尽管我们在这些年艰难探索,但我国在发动机领域进展速度仍旧缓慢,当国际上都在用更加先进的发动机时,我们还在后一代甚至是后两代发动机裹足不前。
比如说,美国在上世纪90年代就已经研发出F119小涵道加力推力涡扇发动机,我们当时使用的还是进口俄制发动机。
没办法,咱们自己的国产发动机无法很好驱动飞机,只能先用进口的款型替代。
一直到2005年,中国的涡扇10发动机才完成了设计定型考察,标志着中国先进航空发动机的问世。
要知道,涡扇10项目的研发可以追溯到上世纪70年代末,整个过程历时27年,进展速度不可谓不缓慢。
可即便如此,我们的涡扇10发动机在服役之后,整体表现仍旧赶不上美国在上世纪90年代研发的F119发动机。
中国航空发动机在进步
摆在我们面前的有两个选择,第一,放弃国产发动机的研发,加大对俄相关产品的进口,这对于我们来说要轻松很多。
第二,在进口俄式发动机的同时,继续加大对国产发动机的研发,由于我们没有技术和经验,这条道路可想而知有多艰难。
好在我们一直秉承着自己的才是最好的观念,没有放弃国产发动机的研发,如今在航空发动机领域已崭露头角。
比如说,国产大涵道比涡扇发动机——涡扇20可能已经服役,并且投入到使用。
据悉这是一款中国完全自主研发的大涵道比高性能涡扇发动机,它的出现让中国成为继美、俄、英、法之后,第五个拥有相关制造技术的国家。
什么是大涵道比呢?简单来说就是发动机的推力大、体型大,此类发动机通常用于大飞机动力系统,而战机普遍采用的是小涵道比发动机。
这主要是因为,战斗机体型小,大涵道比发动机太占空间,不利于气动设计。
涡扇20在先进大涵道发动机领域堪称一流,其单台发动机推力可以达到16.5吨,在4台发动机同时装备到运20的时候,可以爆发出最多66吨的推力。
不仅如此,涡扇20还更加省油,吸取了俄罗斯D-30KP-2涡扇发动机的经验教训,在7级高压压气机、短环燃烧室、1级高压涡轮等方面进行了优化,使发动机的燃烧更加充分,从而减少燃油消耗。
当然,涡扇20绝对不是中国的终点,目前我们已经在研发具备20到40吨推力的多款新一代大涵道比发动机,表明我国奋起直追的信心和决心。
未来航空发动机强国非中国莫属
除了此类大涵道比发动机之外,中国在小涵道比领域的进步也是惊人的。
在原有的涡扇10基础上,我国已经研发出了后续的改进型号,其中涡扇10C发动机普遍配备到我国现役的歼20战斗机上。相比美国F119涡扇发动机,涡扇10C不论是推力水平还是燃油消耗,都有不小的差距。
【早期装设在歼20上的涡扇10C】
所以,我们尽可能的去打造更加先进的小涵道比发动机,涡扇15就是其中的一款。
不少人认为,涡扇15完全就是模仿的F119发动机,其实不然,毕竟F119本身也有缺陷,再加上中美在发动机领域的技术分歧,涡扇15肯定会有中国特色。
据可靠消息,涡扇15的最大推力达到161千牛,加力推力达到181千牛,涵道比为0.25,推重比在9.7到10.8之间。
仅从性能数据来看,涡扇15是要比F119更加优秀的。
而且,涡扇15的内部高压涡轮应该是采用了国内第三代单晶涡轮叶片材料,具备更高的稳定性和可靠性,使得战机在空中滞留的时间大大延长,机动性也将上升一个层次。
咱们的歼20在换上涡扇15发动机后,就能不再受“心脏病”限制,完全有底气角逐“世界最强五代战机”之位。
那么如此优秀的发动机,究竟何时才能正式列装呢?
其实在2005年的时候,我们就已经完成了首次台架运转试车的试验工作。此前《人民日报》八一推出的微视频《军人一分钟》里披露的一个数据,更是说明涡扇15应当已经在歼20上试验装设了。
【如果不搭载涡扇15,歼20一分钟内无法做到战斗巡航52公里】
而中国航空发动机泰斗级研究员刘大响院士,也在名为《航空发动机和大飞机发展新机遇,江西航空产业的思考和建议》的报告中指出:涡扇15发动机已完成首飞,并将在完成测试后正式列装。
这些先进的发动机,都在表明中国或将成为航空发动机大国。
一款又一款先进发动机涌现背后,是一批又一批科研工作者的奉献,感谢每一位辛勤付出的工作者。
参考资料:
【1】高玉龙:《航空发动机发展简述及趋势探索》
【2】中国科普博览:《涡轮风扇发动机》
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