“研制高性能航空发动机,比登月还难”

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 14:20:58
一个国家空军的实力,部分掌控在航空发动机优劣的天平上。

美国政府从未放松过对中国航空发动机技术的封锁,任何有可能提高中国航空发动机研制和生产能力的技术出口,都“严防死守”。

逼上梁山

外国媒体形容,2012年是中国航空工业的炫耀秀。

歼-15舰载战斗机着舰,直-10和直-19武装直升机一次又一次的精彩飞行……

然而,歼-15舰载机升空后,关于舰载机的心脏来源问题,一直争议不断。

一位航空专家告诉记者,“目前从照片上来看,上舰的歼-15战斗机仍然使用了俄罗斯的AL-31F海军型发动机,这种发动机是根据海军舰载战斗机的特殊环境而专门研制的,也是俄罗斯苏-33舰载战斗机的专用发动机。”

“由于太行发动机和AL-31F发动机的尾喷口鳞片的形状、颜色、长短有明显的不同,据此可以很容易地区分两者。”

航空发动机被称作飞机的“心脏”,中国工程院院长徐匡迪院士曾做过精准概括,“在产业上,我们有规模,但缺乏实用;在产品上,我们有数量,但缺乏水平;在生产上,我们有速度,但缺乏效益;在技术上,我们有引进、仿制,但缺乏原创”。

据国外媒体报道,中国歼-10战机仍在使用俄罗斯的AL-31FN发动机,出口给巴基斯坦空军的“枭龙”外贸战斗机,也只能配备俄罗斯的RD-93发动机,现役装备的飞机如此,而正在研制的飞机更是如此。于2011年首飞的中国歼-20战斗机和近日首飞的歼-31战斗机均使用了外国发动机。

2012年底出现一个标志性事件,美国GE公司开始进行人类首个六代战机发动机核心机的测试。

一个国家空军实力,部分掌控在航空发动机优劣的天平上。优秀的发动机让战斗机拥有更高的机动性,让轰炸机拥有更长的航程,让运输机携带更多的货物,让油耗减到最少,让维修变得更加简便。

今天的中国,可以进行空间对接和太空行走,可以创造世界深潜纪录,但还不能生产世界顶尖水平的航空发动机。治疗中国飞机的“心脏病”,过去和目前仍是几代中国航空人的“血泪夙愿”。

2005年12月,我国自行研制并拥有自主知识产权的大推力、高推重比涡轮风扇发动机“太行”设计定型,标志着我国已经继美、英、俄、法之后,成为世界第五个具备自主研制航空发动机能力的国家,目前,中国实现了航空发动机从第二代向第三代、从涡喷向涡扇的跨越,从中等推力向大推力的迈进。

中国航空发动机的研制与世界有若干年差距。中国已经被“逼上梁山”。
一代发动机决定了一代飞机

根治飞机“心脏病”,已经引起高度重视。

2012年11月,中航发动机控股有限公司副总经理、研究院院长张健表示,中国发动机近期的主要目标是,“到2015年左右达到西方先进国家80年代的水平”。

著名航空动力专家刘大响院士没有掩饰问题,他认为中国航空发动机研制存在五大不足:一、基础研究薄弱,技术储备不足,试验设施不健全;二、国家经济相对落后,研制经费严重不足;三、对发动机的技术复杂性和研制规律认识不足;四、基本建设战线过长、摊子过大、力量过散、低水平重复;五、管理模式相对落后,缺乏科学民主的决策机制和稳定、权威的中长期发展规划。

从细节上看,研制高性能的航空发动机,中国的困难和差距主要体现在涡轮叶片、涡轮盘材料和工艺几个方面。在一些了解中国航空制造业的专家看来,航空发动机行业严重缺乏对机械产品悟性深刻的设计师和技术工人。

“研制高性能航空发动机,比登月还难。”一位中国工程热物理及流体力学专家说,在被誉为“大工业之花”的航空工业领域,航空发动机犹如皇冠上那颗最璀璨的明珠,一台现代航空发动机如同一个由上万个精密零件组成的“微型城市”。

正因为航空发动机零部件型号规格相似、数目繁多、结构外形复杂,装配工艺非常繁复,加上发动机装配还主要采用手工方式,装配精度和装配质量依赖于装配工人的操作经验和熟练程度。长期以来,我国对装配工作的重视程度不够,为此吃亏不少。
一代发动机决定了一代飞机,世界上为数极少的能够自主研制飞机发动机的国家,历来严格限制此项技术的转移。

美国政府从未放松过对中国航空发动机技术的封锁,任何有可能提高中国航空发动机研制和生产能力的技术出口,都“严防死守”。

早在2007年,美国对所谓“普惠加拿大公司向中国的直-10武装直升机提供PT6C发动机一案”展开调查。在美国政府的强大压力下,2012年6月,普惠加拿大公司最终同意向美国政府支付7500万美元罚款,结束该案。

然而,美国两名重量级联邦参议员于2012年8月6日联名呼吁美国政府对普惠加拿大公司“采取更严厉的惩罚措施”,理由是这家公司向中国出口发动机软件,违反了美国法律。

美国人知道,如果中国在航空发动机领域实现跨越,中美空中实力差距就会迅速缩短,唯一的方法就是遏制。
“烧钱游戏”

研制航空发动机,存在极大的高风险性和高投入性,研制一种现代涡扇发动机的经费,让世界上99%的国家都承担不起。

由于航空发动机研究属于实验性科学,任何一种高性能航空发动机都必须进行数以万计的科学试验和适应性检测,大量的试验就像“一边大规模投入一边取得实验数据”的“烧钱游戏”。

尽管全球大大小小飞机制造厂很多,世界上能够制造飞机的国家超过二十个,但能够独立研制高性能航空发动机的国家,只有美、英、法、俄等少数几个国家,技术门槛之高可见一斑。

有数据显示,过去50年中,美国在航空发动机领域的累计投入达到1000亿美元。指导美军21世纪联合作战的纲领性文件《2020年联合设想》中,提到构成美国未来战略基础的九大优势技术,其中航空发动机排在第二位,位于核技术之前。

据不完全统计,美、英、俄几种典型的第三代军用航空发动机的地面试验和飞行试验所用发动机台数少则51台、多则114台,发动机地面试验都要上万小时,最高达16000小时以上,飞行试验则需5000小时以上。

2010年年初,在经过13000多小时的性能测试之后,普惠公司才向美国空军交付了第一台F135型涡扇发动机,用于装备F-35战斗机。而我国由于设备、经费等原因,在试验方面的差距还很大。

没有捷径,必须一步一个脚印。没有大量试验作后盾,要研制出新的发动机是不可能的。
2012年底,中航工业对外公布了国产航空发动机追赶世界先进水平的“三步走”路线图。主持多型发动机研究工作的张健具体阐述了这一规划。他形容说,这是一个从“填空补缺”到“望其项背”,最终确保和发达国家“并驾齐驱”的“三步走”过程。

现在,随着综合国力的全面提升,中国已经有能力扭转投入不足的局面。参与这场“烧钱游戏”,中国手里已经不缺“弹药”,一切都蓄势待发,箭在弦上。

还有多久才能进入到世界第一方阵?

中航工业董事长林左鸣说:“我不太赞同再等20年!只要按照现在的发展势头,5年就会有一个台阶。中航工业确定用5年时间在‘十二五’期间打一个航空发动机的翻身仗。”
http://www.infzm.com/content/88178








一个国家空军的实力,部分掌控在航空发动机优劣的天平上。

美国政府从未放松过对中国航空发动机技术的封锁,任何有可能提高中国航空发动机研制和生产能力的技术出口,都“严防死守”。

逼上梁山

外国媒体形容,2012年是中国航空工业的炫耀秀。

歼-15舰载战斗机着舰,直-10和直-19武装直升机一次又一次的精彩飞行……

然而,歼-15舰载机升空后,关于舰载机的心脏来源问题,一直争议不断。

一位航空专家告诉记者,“目前从照片上来看,上舰的歼-15战斗机仍然使用了俄罗斯的AL-31F海军型发动机,这种发动机是根据海军舰载战斗机的特殊环境而专门研制的,也是俄罗斯苏-33舰载战斗机的专用发动机。”

“由于太行发动机和AL-31F发动机的尾喷口鳞片的形状、颜色、长短有明显的不同,据此可以很容易地区分两者。”

航空发动机被称作飞机的“心脏”,中国工程院院长徐匡迪院士曾做过精准概括,“在产业上,我们有规模,但缺乏实用;在产品上,我们有数量,但缺乏水平;在生产上,我们有速度,但缺乏效益;在技术上,我们有引进、仿制,但缺乏原创”。

据国外媒体报道,中国歼-10战机仍在使用俄罗斯的AL-31FN发动机,出口给巴基斯坦空军的“枭龙”外贸战斗机,也只能配备俄罗斯的RD-93发动机,现役装备的飞机如此,而正在研制的飞机更是如此。于2011年首飞的中国歼-20战斗机和近日首飞的歼-31战斗机均使用了外国发动机。

2012年底出现一个标志性事件,美国GE公司开始进行人类首个六代战机发动机核心机的测试。

一个国家空军实力,部分掌控在航空发动机优劣的天平上。优秀的发动机让战斗机拥有更高的机动性,让轰炸机拥有更长的航程,让运输机携带更多的货物,让油耗减到最少,让维修变得更加简便。

今天的中国,可以进行空间对接和太空行走,可以创造世界深潜纪录,但还不能生产世界顶尖水平的航空发动机。治疗中国飞机的“心脏病”,过去和目前仍是几代中国航空人的“血泪夙愿”。

2005年12月,我国自行研制并拥有自主知识产权的大推力、高推重比涡轮风扇发动机“太行”设计定型,标志着我国已经继美、英、俄、法之后,成为世界第五个具备自主研制航空发动机能力的国家,目前,中国实现了航空发动机从第二代向第三代、从涡喷向涡扇的跨越,从中等推力向大推力的迈进。

中国航空发动机的研制与世界有若干年差距。中国已经被“逼上梁山”。
一代发动机决定了一代飞机

根治飞机“心脏病”,已经引起高度重视。

2012年11月,中航发动机控股有限公司副总经理、研究院院长张健表示,中国发动机近期的主要目标是,“到2015年左右达到西方先进国家80年代的水平”。

著名航空动力专家刘大响院士没有掩饰问题,他认为中国航空发动机研制存在五大不足:一、基础研究薄弱,技术储备不足,试验设施不健全;二、国家经济相对落后,研制经费严重不足;三、对发动机的技术复杂性和研制规律认识不足;四、基本建设战线过长、摊子过大、力量过散、低水平重复;五、管理模式相对落后,缺乏科学民主的决策机制和稳定、权威的中长期发展规划。

从细节上看,研制高性能的航空发动机,中国的困难和差距主要体现在涡轮叶片、涡轮盘材料和工艺几个方面。在一些了解中国航空制造业的专家看来,航空发动机行业严重缺乏对机械产品悟性深刻的设计师和技术工人。

“研制高性能航空发动机,比登月还难。”一位中国工程热物理及流体力学专家说,在被誉为“大工业之花”的航空工业领域,航空发动机犹如皇冠上那颗最璀璨的明珠,一台现代航空发动机如同一个由上万个精密零件组成的“微型城市”。

正因为航空发动机零部件型号规格相似、数目繁多、结构外形复杂,装配工艺非常繁复,加上发动机装配还主要采用手工方式,装配精度和装配质量依赖于装配工人的操作经验和熟练程度。长期以来,我国对装配工作的重视程度不够,为此吃亏不少。
一代发动机决定了一代飞机,世界上为数极少的能够自主研制飞机发动机的国家,历来严格限制此项技术的转移。

美国政府从未放松过对中国航空发动机技术的封锁,任何有可能提高中国航空发动机研制和生产能力的技术出口,都“严防死守”。

早在2007年,美国对所谓“普惠加拿大公司向中国的直-10武装直升机提供PT6C发动机一案”展开调查。在美国政府的强大压力下,2012年6月,普惠加拿大公司最终同意向美国政府支付7500万美元罚款,结束该案。

然而,美国两名重量级联邦参议员于2012年8月6日联名呼吁美国政府对普惠加拿大公司“采取更严厉的惩罚措施”,理由是这家公司向中国出口发动机软件,违反了美国法律。

美国人知道,如果中国在航空发动机领域实现跨越,中美空中实力差距就会迅速缩短,唯一的方法就是遏制。
“烧钱游戏”

研制航空发动机,存在极大的高风险性和高投入性,研制一种现代涡扇发动机的经费,让世界上99%的国家都承担不起。

由于航空发动机研究属于实验性科学,任何一种高性能航空发动机都必须进行数以万计的科学试验和适应性检测,大量的试验就像“一边大规模投入一边取得实验数据”的“烧钱游戏”。

尽管全球大大小小飞机制造厂很多,世界上能够制造飞机的国家超过二十个,但能够独立研制高性能航空发动机的国家,只有美、英、法、俄等少数几个国家,技术门槛之高可见一斑。

有数据显示,过去50年中,美国在航空发动机领域的累计投入达到1000亿美元。指导美军21世纪联合作战的纲领性文件《2020年联合设想》中,提到构成美国未来战略基础的九大优势技术,其中航空发动机排在第二位,位于核技术之前。

据不完全统计,美、英、俄几种典型的第三代军用航空发动机的地面试验和飞行试验所用发动机台数少则51台、多则114台,发动机地面试验都要上万小时,最高达16000小时以上,飞行试验则需5000小时以上。

2010年年初,在经过13000多小时的性能测试之后,普惠公司才向美国空军交付了第一台F135型涡扇发动机,用于装备F-35战斗机。而我国由于设备、经费等原因,在试验方面的差距还很大。

没有捷径,必须一步一个脚印。没有大量试验作后盾,要研制出新的发动机是不可能的。
2012年底,中航工业对外公布了国产航空发动机追赶世界先进水平的“三步走”路线图。主持多型发动机研究工作的张健具体阐述了这一规划。他形容说,这是一个从“填空补缺”到“望其项背”,最终确保和发达国家“并驾齐驱”的“三步走”过程。

现在,随着综合国力的全面提升,中国已经有能力扭转投入不足的局面。参与这场“烧钱游戏”,中国手里已经不缺“弹药”,一切都蓄势待发,箭在弦上。

还有多久才能进入到世界第一方阵?

中航工业董事长林左鸣说:“我不太赞同再等20年!只要按照现在的发展势头,5年就会有一个台阶。中航工业确定用5年时间在‘十二五’期间打一个航空发动机的翻身仗。”
http://www.infzm.com/content/88178








5大不足,差距30年。
那我们也早要干下去
五年?口气太大了吧?五年达到什么水准?毛子的还是MD的?
xuyyc 发表于 2013-2-16 09:02
五年?口气太大了吧?五年达到什么水准?毛子的还是MD的?
以林总的地位所说你都不相信,难道相信汉和吗?


这个需要各方面抓紧啊,制度,管理,人才。。。。

这个需要各方面抓紧啊,制度,管理,人才。。。。
djc863111 发表于 2013-2-16 09:09
以林总的地位所说你都不相信,难道相信汉和吗?
此贴文字系引于《南方周末》
材料学不行呗,还能有啥原因
这文写的很好啊,工装很重要啊,先上哪后上哪,用力几何,如何上,都要高素质高能力的工人啊。设计,材料也是难的不得了。不过什么东西一量掌握了,就容易了。比如135的大规模量产,会了就不难,而且质量有保证
以林总的地位所说你都不相信,难道相信汉和吗?
身居高位满嘴放炮的多了去了,而且类似的八股最近10年还少吗,哪篇不是雄心博博心比天高。
还是投入的不够
意识到问题所在,就会进步,要有信心。
xuyyc 发表于 2013-2-16 09:02
五年?口气太大了吧?五年达到什么水准?毛子的还是MD的?
5年上一个台阶
也就是说有成熟的三带动力
试制中的四代动力
预研中的5代动力

基本没错了,你要看看“上个台阶”之前是什么状态
roach1234 发表于 2013-2-16 09:26
材料学不行呗,还能有啥原因
设计水平、装配工艺、制造工艺
过去眼光只局限在材料上了,其实掩盖了更重要的问题
材料只是一个方面
法国人的M88,涡前温度最高,材料最好
但发动机很一般
江说的是20年还是30年差距?
差20年是没错,不过这并不意味着要20年以后才能达到别人现在的水平,发展是向前看的,不是向后看,加油吧
一旦成功了也是一劳永逸,以后就能惯性发展下去了,先苦后甜。
没什么难不难,就是涡轮盘的事儿。。。。。。。。。。。。。
leonardo 发表于 2013-2-16 09:46
设计水平、装配工艺、制造工艺
过去眼光只局限在材料上了,其实掩盖了更重要的问题
材料只是一个方面
工艺确实还是有问题的
“到2015年左右达到西方先进国家80年代的水平”

真心蛋痛呀。。。
roach1234 发表于 2013-2-16 11:22
工艺确实还是有问题的
从最近的八股来看
TG对发动机的设计过去走了很大的弯路
也是现在一事无成的根本原因
设计能力不足也是很大的问题
成功经验不足,技术储备不足
就别奢望设计能力逆天了

王港1 发表于 2013-2-16 11:30
“到2015年左右达到西方先进国家80年代的水平”

真心蛋痛呀。。。


棍子比F16出来晚25年,棍子和现在的F16有25年的差距么?

这年头经常动不动就10年20年的差距,基本上都是基于别人10,20年前有我们现在有的东西,问题是人家现在也还在用自己10,20年前的东西。

如果2015年发动机能达到人家80年代的水平,而人家2015年还在用80年代的发动机,差距就是0,如果我们给人才方面足够的投入,2020年我们就能领先5年
王港1 发表于 2013-2-16 11:30
“到2015年左右达到西方先进国家80年代的水平”

真心蛋痛呀。。。


棍子比F16出来晚25年,棍子和现在的F16有25年的差距么?

这年头经常动不动就10年20年的差距,基本上都是基于别人10,20年前有我们现在有的东西,问题是人家现在也还在用自己10,20年前的东西。

如果2015年发动机能达到人家80年代的水平,而人家2015年还在用80年代的发动机,差距就是0,如果我们给人才方面足够的投入,2020年我们就能领先5年
王港1 发表于 2013-2-16 11:30
“到2015年左右达到西方先进国家80年代的水平”

真心蛋痛呀。。。

不错啦!MD在70、80年代列装的F-15、16所用的发动机,咱们现在刚刚有TH可以大致类比,但也还在成熟过程中;90年代为娘娘研发的F119-PW-100,如果五年后TB能够出WS-15,也才将将够上其项背,也就是接近其90年代水平吧。
不过你要是在80、90年代就记事了的话,就会为TB的这些进步欢欣鼓舞,因为当年俺们跟西方的差距完全就是望尘莫及、望洋兴叹!当年,仿制的斯贝(推比5一级)都迟迟搞不定,自己研发完全没有能力。对比MD的F100和F110以及119,那才叫一个“绝望”!
研制“土星V”或者“能源”那样的巨型火箭,也不比航发容易。
xuyyc 发表于 2013-2-16 09:02
五年?口气太大了吧?五年达到什么水准?毛子的还是MD的?
作战水平还是有可能DI
王港1 发表于 2013-2-16 11:30
“到2015年左右达到西方先进国家80年代的水平”

真心蛋痛呀。。。
80年代,雄猫大鹰漫天飞,水平也不错了。
中国航天事业的成功,相对掩盖了中国在航天火箭发动机方面的劣势;如果就水准而言,其间的差距,恐怕不亚于航空,甚至更大。
大型的煤油机或者氢氧机难道比航空发动机简单?不见得吧。
leonardo 发表于 2013-2-16 11:35
从最近的八股来看
TG对发动机的设计过去走了很大的弯路
也是现在一事无成的根本原因
那请问现在上了正道了没?
啥时候咱融合了毛子的奇思妙想和美帝的工艺,基本傲视群雄了。
怎么那个专项还没信?
fnosdy 发表于 2013-2-16 12:09
那请问现在上了正道了没?
起码知道型号牵引发动机是完全失败的
起码现在知道要先研制一款核心机后再根据需要研制具体型号
但现在研制力量还是太分散了
5年乱吹牛,20年内估计量产al31都困难
五年一个台阶
leonardo 发表于 2013-2-16 11:35
从最近的八股来看
TG对发动机的设计过去走了很大的弯路
也是现在一事无成的根本原因
恐怕不是那么简单。可以说,即便完全不走弯路,也没有一个国家能够在尚未实现全面工业化之前,就成功摘下这颗“工业皇冠上的明珠”。
你只要看看世界上仅有的几个能够研发三代大推的国家,哪个不是工业化几百年的国家?
leonardo 发表于 2013-2-16 12:15
起码知道型号牵引发动机是完全失败的
起码现在知道要先研制一款核心机后再根据需要研制具体型号
但现在 ...
最后一句话有点小诧异啊。tg的优点/缺点不就是喜欢集中力量吗?貌似主力发动机研究所也就一两个吧。
一氧化二氢 发表于 2013-2-16 12:20
恐怕不是那么简单。可以说,即便完全不走弯路,也没有一个国家能够在尚未实现全面工业化之前,就成功摘下 ...
别看TG技术比别人弱
但工业是齐全的
如果不走弯路
起码现在涡扇可能会有自己的东西
而不像太行从核心机到附件都是借鉴来的
fnosdy 发表于 2013-2-16 12:26
最后一句话有点小诧异啊。tg的优点/缺点不就是喜欢集中力量吗?貌似主力发动机研究所也就一两个吧。
你可以查查有多少家航发研究所,有多少研制型号

leonardo 发表于 2013-2-16 12:27
别看TG技术比别人弱
但工业是齐全的
如果不走弯路
起码现在涡扇可能会有自己的东西

可能性不大。发展规律摆在这里。你见过80%是农民的国家有完整的工业体系么?TB在80年代前的大多数所谓“工业”,跟19世纪西方的工业相比并不先进(以实力最强的上海为例:当时上海每年上缴的资金占了中央财政收入的近1/4,但是上海大多数纺织厂的纺织机器还都是当年日本人在清末民初来开租界办厂时留下的,属于必须尽快淘汰的产能)。所以,以为TB90年代之前“工业是齐全的”,只不过是井蛙观天而已。

leonardo 发表于 2013-2-16 12:27
别看TG技术比别人弱
但工业是齐全的
如果不走弯路
起码现在涡扇可能会有自己的东西

可能性不大。发展规律摆在这里。你见过80%是农民的国家有完整的工业体系么?TB在80年代前的大多数所谓“工业”,跟19世纪西方的工业相比并不先进(以实力最强的上海为例:当时上海每年上缴的资金占了中央财政收入的近1/4,但是上海大多数纺织厂的纺织机器还都是当年日本人在清末民初来开租界办厂时留下的,属于必须尽快淘汰的产能)。所以,以为TB90年代之前“工业是齐全的”,只不过是井蛙观天而已。
一氧化二氢 发表于 2013-2-16 12:34
可能性不大。发展规律摆在这里。你见过80%是农民的国家有完整的工业体系么?TB在80年代前的大多数所谓“工 ...
TG现在成规模的国有企业
90年代之前基本都存在
虽说技术有换代,但基本都没转行吧
人的问题是主要的,掌握发动机原理和设计思路的不多,大多都是照猫画虎