引进最成功的航空发动机,给空军缓解30年压力,至今还是中国主力

夏旋谈武器 2024-07-24 08:31:05

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1998年3月23日,歼10战斗机搭载AL-31FN涡扇发动机完成首飞,这款从俄罗斯引进的航空发动机,不仅为空军缓解了30年压力,现在都还是主力。

2024年7月11日—12日,GTF2024第十一届航空发动机和燃气轮机聚焦大会暨展览会在成都隆重召开,在本次大会上汇聚了我国众多航空发动机领域的精尖人才和管理人才,大约有200余位航空发动机及燃气轮机领域领军人物参与,5000多位“两机”业者入场。

这场展览会反映出我国航空发动机的发展取得了长足进步,但在几十年前,中国在航空发动机领域还是一个小白,既没人才也没资金。

航空发动机被誉为工业之花,既然是一朵娇花,必然是难以培育的,航空发动机汇聚了多项尖端技术,是目前世界上设计学科最多,研究领域最复杂的精密动力机械装置,涉及了气动热力学、燃烧学、控制理论等领域,很难想象一个小小的发动机需要数万个零件拼凑而成。

建造属于本国的航空发动机到底有多难呢?2015年年底,印度国防研究院航发部门主任塔米尔曼尼博士曾经公开向媒体表示,他们研究的首款国产性能润扇发动机因为技术问题停止发展,从此印度倾尽全力花费三十余年的涡扇发动机研发项目宣布失败。

众所周知,印度这个国家虽然自主研发能力不强,但是舍得氪金从别国购买技术或者原材料,这种情况下印度都难以研发成功,可见航空发动机的建造有多困难。

航空发动机的建造最大的问题在于研制周期过长。研发过程中需要反复实验,科技能力强如美国,在研发他们的第4代战斗机p22发动机部件时也花费了30年。

放眼全球,现在还没有任何国家能够只靠设计和计算精准预判发动机的运行结果,只能靠试飞试验才能检验,是一个既耗费时间又难以取得成果的项目,因此大多数国家都选择从国外购买,而不是自主研发。

但技术掌握在别人手里终究是卡脖子的事情,我国选择了自主研发这条路,只是由于自身实力不足,缺乏相关人才和技术经验,在自主研发之前先一步选择了引进他国的发动机。

1951年4月17日,中国航空工业诞生,此后中国航空工业从零开始发展,起点够低,进步也飞快,到了1954年,湖南国营三三一厂成功仿制了M-11型活塞航空发动机。

1956年,我国第一台喷气式发动机--涡喷5发动机试制成功,这意味着我国顺利跻身于“喷气时代”,荣幸成为了当时世界上少数几个可以批量生产喷气式航空发动机的国家之一。

M-11型活塞航空发动机是由俄罗斯生产的,1925-1926年,苏联研制出了5缸径向飞机活塞航空发动机M-11,新中国成立后,苏联派出专家支援我国科技发展,在苏联的帮助下,我国这才成功仿制了这M-11航空发动机。

也就是说在航空发动机领域,此时我国技术还不成熟,仿制成功后,我国便将这款发动机安装在了初教5飞机上,实现了自主生产飞机。

但成功仿制M-11航空发动机只是一个小进展,对于当时世界上发达的西方国家来说,这根本不算什么,中国在航空发动机发展上还有很长的路要走。

1986年,我国决定研发歼10战斗机,而发动机则是战斗机的关键部件,和人类的心脏一样重要,最初我国打算用涡扇10发动机与之相配,然而进入90年代后,歼10发动机的研制进程比涡扇10快得多,涡扇10当时的发展无法跟上歼10进度。

总不能因此耽误歼10战机的研究,于是我国从俄罗斯引进了AL-31F系列航空发动机,预备等涡扇10发动机研制成功后再换到歼10上取代AL-31F航空发动机。

1922年我国以向俄罗斯引进苏27战机的机会从俄罗斯手里引进了AL-31FN涡扇发动机,1998年3月23日,歼10战机成功装备了AL-31FN涡扇发动机顺利首飞。

但是直到2005年正式服役之后,歼10仍旧没能换上国产的涡扇10发动机,由于技术限制,涡扇10发动机的研制进程迟迟没能进入新阶段。

2001年6月,涡扇10发动机首次装备在歼11战机上,2004年10月份在测试途中又突发熄火事故,此后又进行了多次实验,中途发生了发动机叶片断裂等事故,因此后来歼11B只好弃用国产涡扇10选择装备俄罗斯的AL31F系列发动机。

一直到2010年,我国涡扇10发动机各方面的欠缺才得到解决,但是这款国产发动机与美国,俄罗斯的发动机相比,仍旧有很多问题,比如推力过小,大修时间太短等,发展到2011年7月,歼10B战机才换上了涡扇10发动机。

此后我国的涡扇发动机先后装备在战机上,但这并不代表国产发动机就此崛起,涡扇发动机的推力、可靠性还有耐用性都远比不上俄罗斯的AL-31F涡扇发动机,不过满足当时空我国空军的需求是足够的。

因此,我国从俄罗斯引进的AL-31F系列航空发动机前前后后支撑我国空军发展了三十年左右,哪怕到了现在,这款发动机依旧是我国大部分战机的发动机,充当着我国的主力。

这些年来,我国相继将俄制的发动机替换成了我国国产发动机,比如歼11BS/BH/BSH/BG/D、歼10C、歼15、歼16和歼20等战机,不过暂时还没有办法将所有战机发动机替换成国产发动机。

只可惜创造奇迹是我国最经常做的事情,在2012年的珠海航展上,中航发动机副总张健接受环球网记者采访,采访时他提到,中国已经在研究国产变循环发动机,最重要的是,他提到中国发动机研制的技术目标时间表已经排到2030年。

发展到现在,涡扇10B先后装备在了歼15、歼16等战机上,改进后的涡扇10C装备在了歼20上,这些意味着现在我国的航空发动机技术已经成熟,完全能够满足新时代空军的发展需要。

相信在未来我国一定会研究出推力更大、综合性能更强的涡扇发动机,大幅度缩小和美国,俄罗斯之间的差距。

参考资料:

中工网《让中国的飞机用上更加强劲的“中国心”》

新华社《8月16日:中国第一台航空发动机试制成功》

国防科技网《忆中国第一台发动机诞生:最大难题是铝合金铸件》

中国国防报《"两个转变”揭示现实不足国产发助机路在何方》

环球网《中国在研变循环发动机 有未来先进航发计划》

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