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航发长期处于落后的中国,如今处何水平?
wforum.com  2024-10-24 23:34  潜望者

  长期以来,航空发动机一直是困扰中国航空工业发展的一大因素。同时,航空发动机的水平强弱,更是直接关系到一个国家能够发展出什么样的飞机,如果没有强大的航空发动机作为支撑,就不可能造出强大的飞机。就拿军用航空发动机来说,中国长期落后于美俄和欧洲等国。虽然中国也是航空大国,但在过去由于在航空发动机的发展上起步较晚,没有雄厚的技术储备,以及强大的科研能力和工业实力作为支撑,导致中国在航空发动机的发展上并不如意。

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航空发动机

  中国在航空的发动机发展上,大致可以分为两个阶段,第一阶段是60年代至80年代中期,中国从外国引进航空发动机及其技术进行仿制,代表型号有涡喷6、涡喷7和涡扇9.它们的前身分别是苏联的Pд-9Б喷气发动机、R-11F-300涡轮喷气发动机和英国的斯贝MK202发动机。其中涡喷6发动机主要装备在歼6上,涡喷7则装备在歼7上,涡扇9发动机则装备在歼8和歼轰7战斗机之上。其中歼7、歼轰7和歼8战斗机至今依旧还在中国空军中有少批量服役,可以说这些发动机的到来,为中国空军的发展有着非常重要的作用。

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涡喷发动机

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  第二阶段则是上世纪80年代末到本世纪,这一阶段中国在发动机的研制上进行了自主化发展,先后发展出了涡喷14型发动机和涡扇10系列发动机,其中涡喷14主要装备在歼-8H/F/G系列战机上,涡扇10系列发动机则装备了中国空军几乎所有的主力战斗机,包括有歼10、歼11、歼15、歼16和歼20等战斗机,但涡扇10发动机真正实现大批量换装,那还是2010年以后的事了,在此之前中国第三代战斗机装备的发动机主要以从俄罗斯引进的AL31F系列发动机为主,装备的机型也涵盖了早期的歼10A/B、歼11和歼15等战斗机,早期试飞的歼16和歼20采用的也是该发动机。

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涡扇10

  而涡扇10发动机的研制几乎是与歼10战斗机同步立项的,主要为歼10战斗机进行配套,但由于中国在第三代涡扇发动机的发展上没有技术经验,导致涡扇10发动机的研制进度远跟不上歼10战斗机。于是,进入到90年代以后,中国决定在歼10的发动机运用上采用两步走的路线,一是借助于从俄罗斯引进苏27战斗机的契机,从俄罗斯引进AL31F系列发动机,装备在歼10战斗机上进行试飞和早期的使用,二是继续发展涡扇10发动机,待技术成熟以后装备在后续发展的机型上。

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歼10搭载的AL31F发动机

  使得歼10战斗机早期使用的一直都是来自俄罗斯的AL31F发动机,而涡扇10发动机进入到本世纪以后才在歼11B战斗机上进行测试,但由于早期涡扇10发动机并不成熟,曾发生熄火、空中停车、发动机叶片断裂等重大事故,整体表现并不如人意。直到2010年装备涡扇10A发动机的歼11BS定型服役,才正式标志着涡扇10发动机的的研制基本取得成功,但依旧存在着推力小,使用寿命短等问题,仅实现了小批量换装,并没有大量使用。涡扇10系列发动机真正成熟,那还是涡扇10B的出现,大概在2020年以后,与涡扇10发动机相比,它的使用寿命、推力和可靠性都得到了大幅度的提升。

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出口巴基斯坦的歼10C装备的为国产涡扇10B

  2021年使用涡扇10B发动机的歼10C服役,同时实现了对巴基斯坦的出口,这标志着涡扇10系列发动机已经真正实现了对俄制AL31F系列发动机的全面替代,并陆陆续续开始全面换装歼10C、歼15、歼16等机型,还发展出改进型的涡扇10C,主要装备在歼20“威龙”隐身战斗机上。至此,中国在第三代国产大推力发动机的发展上,真正实现了自主化,不再依赖于外界。这也是中国在航空发动机的发展上,第一次装备了纯国产发动机,过去的发动机大多数以仿制为主。

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歼20装备的涡扇10C

  所以,从中国航空发动机的发展过程来看,在过去数十年时间里,是长期依赖于外界的。现如今,中国空军除了装备涡扇10B/C发动机以外,在中等推力涡扇13发动机的发展上也取得了突破,未来将全面装备在国产第五代舰载机歼31.以及JF17“枭龙”战斗机上。另外,还有运20“鲲鹏”运输机也已经换装涡扇20大推力发动机。为此,从航空发动机的发展上,中国基本已能够满足空军的需求,涵盖了主力战斗机和运输机,受制于的局面彻底得到了解决。那么就目前而言,中国在军用航空发动机的发展上,在全球处于何种水平呢?

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歼31装备了涡扇13

  事实上,中国虽然在航空发动机的发展上虽然长期落后于先进水平,但在大推力涡扇发动机的发展上,却处于世界前列。要知道全球所有的国家和地区当中,具备研制大推力军用发动机的国家也就三个,分别是中国、美国和俄罗斯。像英国、法国等航空强国,并没有大推力涡扇发动机,它们装备的台风战斗机和阵风战斗机装备的主要为中等推力发动机,其余国家基本以进口为主。所以,中国在航空发动机的发展上,将处于全球第三的位置,仅次于俄罗斯和美国。

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F135发动机

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  第一毫无疑问就是美国了,美国在航空发动机的发展上在全球处于绝对领先地位,从F16“战隼”、F15“鹰”、F/A18“大黄蜂”、F22“猛禽”、F35“闪电”战斗机,再到C130“大力神”、C17“环球霸王”和C5“银河”运输机,以及战略轰炸机,在航空发动机上全部实现了自主化,涵盖了从12吨级到20吨级的发动机。其中,F35“闪电”战斗机装备的F135发动机更是代表了美国空军在航空发动机发展上的最高水准,该发动机的最大推力达到了19.5吨,也是当今世界战斗机上使用推力最大的军用涡扇发动机,推重比更是达到了11.7.而俄罗斯在航空发动机上也海涵了中等到大推力,包括米格31、米格29、米格35、苏27、苏30、苏33、苏34、苏35、苏57等战斗机,以及伊尔76和安124运输机,还有战略轰炸机等装备的全是本国的航空发动机。

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俄制苏30战斗机矢量发动机

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苏57的发动机

  其中苏57装备的AL-41发动机最大推力达到了18吨,推重比达到了11.仅次于美国的F135发动机。而中国目前装备推力最大的是歼20上装备的涡扇10C发动机,该发动机的最大推力大约为15吨,推重比为目前不得而知。所以,从战斗机装备的发动机上来看,中国虽然实现了自主化,但与美俄依旧有差距。为了提升歼20的飞行性能,缩短与美国的差距,中国目前涡扇15已在测试中,该发动机的最大推力有望突破17吨,达到F22“猛禽”装备的F119发动机的水准。

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歼20

  同时,中国在航空发动机的可靠性和耐用性上与美俄也还有较大的差距,就目前而言中国在航空发动机的发展上大致相当于美俄上世纪90年代到本世纪初的水准,差距大约还有20年左右,还有较长的路要走。除了军用航空发动机以外,中国在民用航空发动机的发展上,差距还要更大,目前中国在民用大推力发动机的发展上还不能实现自主化,如C919客机装备的还是来自CFM国际公司的LEAP-1C系列发动机,要想装备国产CJ-1000A发动机,预计还要数年的时间。所以,从航空发动机的发展上来看,中国与美俄的差距依旧较大,还有很长的路要走,目前仅仅在军用航空发动机上摆脱了对外界的依赖。

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