中国发动机之痛:仿制型落后、进口型过渡、国产型即将井喷

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武乱

2020-08-10 17:52:06

近十年来,随着多款国产新型战机的曝光和服役,中国航空工业及其产品在媒体上的知名度越来越高。而国产航空发动机技术整体落后于航空工业总体水平的现状,也正在被越来越多的普通人所知晓,并成为热议的话题。

那么,中国的发动机之痛,还要痛多久呢?

仿制型发动机有点落后

毫无疑问,军队是最强调装备国产化的用户群体。在最近两届珠海航展中参展的国产军机,除了歼-10和空警-2000分别使用俄制AL-31FN和D-30KP-2发动机之外,其余几款我军主力战机均使用国产发动机。

不过这几种国产军用发动机也存在技术水平不高的问题,而且均为国外发动机的仿制产品。例如轰-6M轰炸机使用的涡喷-8发动机,是源于苏联AM-3B型涡喷发动机的产物。虽然历经多次改进,但其油耗大,寿命短,推重比较低等问题仍然难以根除。

歼轰-7A“飞豹”战斗轰炸机使用的涡扇-9“秦岭”发动机算是其中技术较为先进的,虽然也是在70年代的英制“斯贝”MK202发动机的基础上仿制而来,但在仿制中应用了近些年来较先进的技术,涡扇-9在推力、使用寿命等多项指标上取得了突破,成为了一款稳定堪用的发动机。

“翼龙”察打一体无人机使用的则是国产化的奥地利Rotax 914型活塞发动机,这种功率为110马力左右的发动机和美国MQ-1“捕食者”无人机的发动机基本是一个等级的。但随着“捕食者”的系列化发展,如今的“死神”MQ-9无人机在换装了功率达900马力的涡桨发动机之后已经脱胎换骨,在载荷航程性能方面已经远超“翼龙”和MQ-1。国产无人机要想真正赶上美国水平,动力这一关是必须要迈过的坎。

引进的发动机是过渡之选

前面提到了,歼-10仍然在使用俄制AL-31FN发动机,而其最新服役的改进型歼-10B也使用了改进型AL-31FN-M发动机,该发动机的推力略有增加,推力曲线也有优化,更适合设备歼-10B的使用。

而在航展上备受关注的运-20和歼-31“鹘鹰”,目前也仍然使用俄罗斯发动机作为动力。其中运-20现阶段使用的D-30KP-2发动机还是我军现役的伊尔-76运输机、空警-2000大型预警机和轰-6K轰炸机的配套动力。当然对这种事关中国空军能否成为战略空军的关键型号,其发动机显然不能停留在D-30KP-2的水平上。

目前国内不仅有D-30KP-2的仿制型涡扇-18作为过渡,真正的国产大涵道比涡扇发动机涡扇-20也已经在研制之中。目前,涡扇-20已经在试飞院的762号伊尔-76发动机试车平台上进行试验,相信涡扇-18充当过渡的日子不会太久。只有当涡扇-20和运-20真正结合在一起的时候,运-20才能算一款完全达到世界先进水平的大型运输机。

歼-31“鹘鹰”战机目前使用的则是俄制RD-33型发动机,这种米格-29战机的配套发动机的单发版本RD-93型已经在“枭龙”战机上应用,“利剑”无人作战飞机的原型机首飞时也使用了这种发动机的无加力版本。虽然这种发动机初看起来技术指标一般,但其设计的冗余度较大,在技术上存在通过使用诸如单晶叶片,粉末涡轮盘等新产品和新工艺,大大提升了其性能的可能性。

RD-93的国产型号称作涡扇-13,根据中国航空技术进出口总公司的说法,该型发动机有望在近一两年内装备“枭龙”战机。而更加先进的国产9500千克推力级发动机也已经在之前的珠海航展上展示过,这种新型中等推力发动机如果能研制成功并与歼-31完美匹配,必将对歼-31未来的装备和出口前景是个极大的推动。

靠纯国产发动机才能打好翻身仗

不过在珠海航展上,国产军机的发动机也并非都是国外发动机或是仿制国外发动机的中国版本。2014年珠海航展首次在室内静态展示的武直-10武装直升机使用的涡轴-9发动机,就是近年来国产航空发动机型号中堪称成功的典范。作为一款完全由国内自主研发的涡轴发动机,在多项指标上已经达到甚至超越国外同等级发动机的技术。事实上,涡轴-9在技术上的成功一直都少有人提及,更多的却是所谓“涡轴-9动力不足,迫使武直-10减少设备降低防护”的错误说法。

有必要说明,使用涡轴-9的武直-10量产型确实要比使用加拿大普惠PT6C-67C的武直-10原型机在起飞重量方面稍弱一些,但是这板子可打不到涡轴-9的头上。该型发动机研制时本来就不是武直-10的配套动力,只是在加拿大在美国的阻挠下禁止向我国出口PT6C-67C发动机之后,涡轴-9才“临危受命”成为武直-10的“中国心”,而且涡轴-9在实际使用中的表现也非常出色,为武直-10服役以来迅速形成战斗力,大批量装备部队提供了良好的条件。

国产先进发动机即将井喷

看清中国飞机的发动机现状之后,可谓是有欣喜,也有不足。这种现状不仅要让国人清醒地意识到,国产动力的不足不是一年两年就能赶上的,这应当成为中国航空动力自我鞭策、不断进取的源头。

有一个比较俗的比喻经常被人们引用,“如果说航空工业是工业的皇冠,那么航空发动机就是这顶皇冠顶端最璀璨的明珠。”很多人将这句话奉若圭臬的同时,却被“明珠”的光芒闪迷了眼睛,只知道航空发动机的先进性和重要性,而对其背后研制发展的客观规律不够了解。

当年英国罗罗公司向中国出口“斯贝”MK202发动机时,由于80年代国民经济调整,国产化“斯贝”被要求暂缓,罗罗公司派驻中国的商务董事杰克逊对此表示很惋惜。相关领导试图解释说,“不要紧,我们已经学到了很多发动机的制造技术。”杰克逊还是很严肃地说:“不,先生,技术是装在人们头脑里的,如果不在生产中反复实践,过一些日子就不复存在了。”而90年代“斯贝”国产化重新起步时遭受到的种种困难,不幸兑现了杰克逊的预言。

所以说,要实现航空发动机事业的腾飞,需要的不仅仅是技术和资金,对航空发动机这一高精尖工业产品是否有一个成熟的整体观念也很重要。在国家工业水平整体大踏步前进的形势下,国产航空发动机想全面追赶世界先进水平,更加需要吸取教训端正态度,按照科学规律认真走完研制路程。即使短期内我们仍然要依靠俄罗斯的发动机撑起祖国的半边天,也不能“欲速则不达”,重复过去在一些型号上经历的挫折。

展望一下未来,歼-20将来势必会使用国产涡扇-15发动机实现完全状态服役,而运-20也将和涡扇-20实现“双20组合”。这些军机发动机的成熟必将带来井喷效应,还会推动民用飞机发动机的大发展。


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