苏35入华在即，回顾al31f/fn发动机与我国航空事业的爱恨 ...

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       航空发动机，是最尖端的传统工业体系的精华，被誉为航空工业“皇冠上的明珠”，一直是困扰世界各国飞机设计师的一大难题。国内作为俄制航空发动机的传统用户，随着su35的入华之声愈演愈烈，伴随其来到中国的第四代航空发动机99m/117s两兄弟也一再成为大家热议的话题，它们会不会再次如al31f一样成为未来空军主力发动机？会不会冲击中国涡扇15的研发？会不会说明我们的发动机研发已陷入了瓶颈？不过从现在来看，我们对这两款仍旧蒙着神秘面纱的发动机进行讨论是无意义的，所以我们今天还是从中国空军与两兄弟的前辈（al31f/fn）的爱恨纠葛开始吧。
横空出世的神秘机型
al31f其实一直以来都披着一层神秘的“面纱”，人们对他的实际水平不得而知。作为苏联防空军的看家宝贝，su27一直处在极高的保密状态中，其搭配的心脏al31f更是颇受大家的关注，而苏联su27的特殊竞赛型p42在1986年创造了27个世界记录，使外界对他的性能有着颇高的期待。
1993年在巴黎航展上装备有三元推力矢量喷管的苏30mk横空出世，被俄罗斯高调推向了军售前台，这也不禁让欧美等国怀疑，al31f是否已经有了成熟的fadec系统和优秀的飞火推一体系统，而类似技术美国也只不过进行过部分实验，即在当时名声大噪的x22/x23上进行测试。当然，这也不是美国人第一次错误的评估苏联人的科技水平了。早在米格25时代，美国人就错误的高估了这一型战斗机的能力，其实它只不过是一个飞的很快的不锈钢盒子。
美国人不会因为一次错误性的估计就看扁他的对手水平。1984年巴伦支海发生著名的“空中手术刀”事件，当挪威人驾驶着美制p3c巡逻侦察机被苏联防空军苏27用尾翼划开的时候，美国人清醒的认识到苏27已经不是苏15和米格25那个时代的飞机了，从此苏霍伊这个养在苏联防空军深闺中的设计局声名鹊起。苏27优秀的机动性能也带给了AL31f颇为不错的名声，虽然它实际上的技术水平并没有达到那么高。
当时的中国，捍卫领空的武器只有少量经过部分现代化改装的歼8Ⅱ型战斗机，以及大量歼7系列战斗机，面对当时日本先进的f15战机更显得捉襟见肘，甚至在对抗台湾幻影2000上都力不从心。再加上老歼10、歼13等多个方案的下马，使得原本的换代计划更是遥遥无期，欧洲先进战机的十号新歼也没有任何可喜的进展，所以，从当时的国际国内环境看，去苏联采购新战机已迫在眉睫。1990年9月17日的库宾卡，中国军事代表团亲眼目睹了俄罗斯出口的主力米格29销售表演时忽然坠落，再加上一直对米格31真实战力的质疑，中国军事代表团毅然决定采购一直被苏联防空军视若禁脔的苏27系列战斗机。24架苏27sk/ubk战斗机，作为中国第三代战斗机的萌芽种子，也带来了“统治”中国长达20年之久的歼11系列战斗机，而支撑起中国三代机翅膀的al31f/fn系列发动机，也随着苏27的生产授权和大修线迁移在中国安家落户。
不得不说，al31f一开始并没有给我们带来太多的震撼，因为它其实真的不是一个大家想象中的第三代航空发动机应该有的样子。同时代的f100/f110，以及后来者的m88系列，ej200系列，无一不是透露着一股精致范，看着就知道是好东西，而al31f/fn如果扔在一堆维修二代涡喷发动机的厂房里，你也不会觉得它有什么特殊。厚实的窄弦叶片，丝毫没有先进宽弦航空叶片的优美曲线，笨重的辅助动力单元，则是俄罗斯人用一台小型涡轴发动机改造出来的杰作。而最令人惊奇的是那组利用核材料制造的点火装置，这是俄罗斯人为了提高点火成功率的产物。它也没有先进的FADEC系统，传感器也是寥寥无几，在电子技术上，更是与欧美同时代作品不可同日而语。而就是这样一个傻大笨粗的东西，最终却成就了中国的无数机型。其实al31f/fn会有后来这么多的成就，这一切还得归功于一路上磕磕绊绊的涡扇10发动机（现在见到的涡扇十已经不是当年的涡扇十了），1984年，随着世纪工程“十号工程”的正式启动，涡扇10的研发也开始了，这是国内第一次自主国军标研发一型涡扇发动机，并且它的核心机是在cfm56的基础上研发的，起点比较高，技术难度很高。其中很多的粉末冶金，高温合金之类高大上的技术也是我国科研人员第一次尝试制作，然后一切就是那么的不顺利，自主设计的涡轮系统和燃烧室等一系列的设计问题，使得涡扇10推力一直未能达标，并且产品次品率居高不下，而歼十装备又迫在眉睫，于是在我国的要求下，土星公司在几个月的时间内就按照我们的要求设计了下机匣的al31fn发动机，而配合重新设计的歼十后机身，al31fn也算是顺利的担负起了歼十主动力的角色。
坎坷的装备道路
故事远没有结束。al31f/fn虽然是一个合格的航空发动机，但不是一个优秀的航空发动机，它的几个致命点也限制了它的装备。首先的一个问题，就是不成熟的滑油系统带来的诸多不便。苏联人对al31f寄予厚望，同时也上了很多新技术，其中集成化的滑油系统也是一个创新点，问题是俄罗斯人的滑油系统可靠性却是一般，多次的空中断油事故和试车滑油不明消耗的问题使得空军对此烦恼不断。而在fn型上，由于土星设计局的大胆创新，和研发时间的压缩，滑油问题更是严重，在十多年后的今天，土星设计局仍然在不断的修改方案，而国内也一直试图在优化滑油系统，其中很多研究成果已经在涡扇10的研发改进中加以利用。 其次，实在是无法理喻的管路设计也是困扰广大维修人员的一大难题。笔者曾有幸学习过al31f的拆解和组装，并且也在技术人员的指导下实际动手进行了维护工作，不过不得不承认，他真的设计的很不科学。管路就像一团乱麻一样附着在发动机上，并且没有明确的分层分区，这是因为苏联在当时计算机辅助设计的应用几乎为0，而管路也没有进行计算机辅助优化，人机工程学实在是颇为一般。而我们在设计涡扇10的时候也是吸取了这些教训，听取了维修技术人员的宝贵建议，通过计算机技术进行了优化，管路设计也就要合理的多了。
其次就是他的动力表现（即推重比）实在是一般，虽然苏联人宣称al31f的推重比与美国的f100/f101比肩，但是实际上al31f的推重比虚标现象严重，其国军标，美军标推重比与苏军标相差颇大，甚至有航发科研人员调侃说，苏联人可能认为发动机只有中间的筒子是发动机，其他都是飞机附件。而其比较低的推重比和较高的燃油消耗率，是的歼十的性能相对原来的设计有一定的下降，而推重比不达标这个问题一直也保留在117s的身上，也算是al31f的历史上一个不小的污点。
而最大的问题实际上还是他的寿命。由于苏联人在设计是强调了战时生产能力，其部件寿命等等其实并不是很在意，其中有个部件可能几百个小时就要更换，而大修间隔更是为欧美产品的几分之一，而由于国内的几个维修厂水平也是有限，所以很多发动机可能出厂2 3百个小时就要回厂进行维修。而在涡扇10的设计过程中，设计者就考虑到了维修性，有些部件可以做到1000,2000个小时不用维修，甚至终身不维修，到了寿命就换新的。这也带来了一个问题，有些修理厂的老师傅，在维修涡扇10A的时候，总是不信任制造时的标准，总要拆开了修一修，搞一搞，最后反而没有什么都不动的同样部件的寿命高，这种颇为无奈的问题也是我们进行了这么多年的俄发维护的留下的一些小毛病吧。
资料图：航利集团的附件拆修车间
虽然毛发有着上面的诸多的不妥，但是有一点无法回避，就是他在这20年是我们唯一能用的大推力涡轮风扇发动机。对他的不断拆拆修修虽然给我们广大航发人带来的无数的梦魇，但是也给我们深深的上了一课。其中其优秀的流体工程学设计，完善的散热系统，独到的燃烧室方案也给科研人员深深的启发，他的很多设计也被用在了涡扇10A(即现在的正式型号）的研发之中了。不得不说，苏联的al31f/fn启发了一代的航发人，如果cfm56是中国这一堆发动机(包括涡扇10，涡扇15，涡扇20）的父，那么al31f/fn就是他们的母，而al31f也不愧是一代名发。
一代传奇的落幕
可惜的是，al31f的故事就要迎来一个结尾了，随着歼15s,歼16两款机型采用涡扇10某型进行的首飞和后续试飞工作，以及大量的歼11b/bs的换装涡扇10发动机，以及涡扇15的颇为顺利的研发工作，al31f在空军的比例一路走低，而一些传统的al31f/fn修理厂也开始维修其他发动机，而他们的下一代（可能称之为后续发展型号更为妥当，毕竟不是全新设计）的99m/117s可能只会随着苏35的中国定制版在我们的传统制空部队（即装备苏27sk）有所施展了，至于是否会引进大修线都可能是个问题，al31f作为中国可能是最后的外国心正在逐渐退出历史舞台，不是他不中用了，而是我们自己的航空发动机体系已经建立，我们的国军标也因此诞生，你不符合就很难融入现有体系，虽然有传言说99m/m2可能会符合国军标（传言说是国内资金支持的al31f的改进计划，与117s不是同一个方案），不过在真相揭开之前一切都不确定。不过可以说明的是涡扇15与117s真的不是同类发，在技术和创新性上，全新研发的涡扇15只是有先进四代核心机延伸的全新系列的初始型号，而117s/99m则是al31f的终极之作，其潜力实际上已经没有太多可以挖掘的地方，两者的意义完全不同，所以与其说是非A则B，不如说是一个新时代的冒号和一个旧时代的句号。
对于苏35，笔者认为，这不是一个判断题，因为买不买对我们都没有坏处，买了，国内就能提前用上推重比9以上的发动机（不是很确定能上9，俄罗斯注水机的先例让人后怕），而我空军的制空能力也能尽快得到提高，保持对周边国家的优势。没有买，就说明涡扇15进度神速，国内能在短时间内装备歼20战斗机，都是中华之幸啊。从格鲁吉亚到乌克兰，俄罗斯在欧美世界处处碰壁，举步维艰，而传统冤大头印度的T50项目又进展颇为不顺利，能源价格的大幅下挫，俄罗斯经济一蹶不振，卢布贬值。为了摆脱国内危机，普京政府就算不是倾尽所能，也是不都藏着掖着，而我们面对的不是经济危机而是军事威胁，尽快的提高自身作战能力才是王道，同时通过军购能够维持中俄两国战略合作伙伴关系，也是处理我国严峻的周边的问题的一个行之有效的解决方式。而我们和al31f的故事会如何，还是等时间给出证明吧。

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       航空发动机，是最尖端的传统工业体系的精华，被誉为航空工业“皇冠上的明珠”，一直是困扰世界各国飞机设计师的一大难题。国内作为俄制航空发动机的传统用户，随着su35的入华之声愈演愈烈，伴随其来到中国的第四代航空发动机99m/117s两兄弟也一再成为大家热议的话题，它们会不会再次如al31f一样成为未来空军主力发动机？会不会冲击中国涡扇15的研发？会不会说明我们的发动机研发已陷入了瓶颈？不过从现在来看，我们对这两款仍旧蒙着神秘面纱的发动机进行讨论是无意义的，所以我们今天还是从中国空军与两兄弟的前辈（al31f/fn）的爱恨纠葛开始吧。
横空出世的神秘机型
al31f其实一直以来都披着一层神秘的“面纱”，人们对他的实际水平不得而知。作为苏联防空军的看家宝贝，su27一直处在极高的保密状态中，其搭配的心脏al31f更是颇受大家的关注，而苏联su27的特殊竞赛型p42在1986年创造了27个世界记录，使外界对他的性能有着颇高的期待。
1993年在巴黎航展上装备有三元推力矢量喷管的苏30mk横空出世，被俄罗斯高调推向了军售前台，这也不禁让欧美等国怀疑，al31f是否已经有了成熟的fadec系统和优秀的飞火推一体系统，而类似技术美国也只不过进行过部分实验，即在当时名声大噪的x22/x23上进行测试。当然，这也不是美国人第一次错误的评估苏联人的科技水平了。早在米格25时代，美国人就错误的高估了这一型战斗机的能力，其实它只不过是一个飞的很快的不锈钢盒子。
美国人不会因为一次错误性的估计就看扁他的对手水平。1984年巴伦支海发生著名的“空中手术刀”事件，当挪威人驾驶着美制p3c巡逻侦察机被苏联防空军苏27用尾翼划开的时候，美国人清醒的认识到苏27已经不是苏15和米格25那个时代的飞机了，从此苏霍伊这个养在苏联防空军深闺中的设计局声名鹊起。苏27优秀的机动性能也带给了AL31f颇为不错的名声，虽然它实际上的技术水平并没有达到那么高。
当时的中国，捍卫领空的武器只有少量经过部分现代化改装的歼8Ⅱ型战斗机，以及大量歼7系列战斗机，面对当时日本先进的f15战机更显得捉襟见肘，甚至在对抗台湾幻影2000上都力不从心。再加上老歼10、歼13等多个方案的下马，使得原本的换代计划更是遥遥无期，欧洲先进战机的十号新歼也没有任何可喜的进展，所以，从当时的国际国内环境看，去苏联采购新战机已迫在眉睫。1990年9月17日的库宾卡，中国军事代表团亲眼目睹了俄罗斯出口的主力米格29销售表演时忽然坠落，再加上一直对米格31真实战力的质疑，中国军事代表团毅然决定采购一直被苏联防空军视若禁脔的苏27系列战斗机。24架苏27sk/ubk战斗机，作为中国第三代战斗机的萌芽种子，也带来了“统治”中国长达20年之久的歼11系列战斗机，而支撑起中国三代机翅膀的al31f/fn系列发动机，也随着苏27的生产授权和大修线迁移在中国安家落户。
不得不说，al31f一开始并没有给我们带来太多的震撼，因为它其实真的不是一个大家想象中的第三代航空发动机应该有的样子。同时代的f100/f110，以及后来者的m88系列，ej200系列，无一不是透露着一股精致范，看着就知道是好东西，而al31f/fn如果扔在一堆维修二代涡喷发动机的厂房里，你也不会觉得它有什么特殊。厚实的窄弦叶片，丝毫没有先进宽弦航空叶片的优美曲线，笨重的辅助动力单元，则是俄罗斯人用一台小型涡轴发动机改造出来的杰作。而最令人惊奇的是那组利用核材料制造的点火装置，这是俄罗斯人为了提高点火成功率的产物。它也没有先进的FADEC系统，传感器也是寥寥无几，在电子技术上，更是与欧美同时代作品不可同日而语。而就是这样一个傻大笨粗的东西，最终却成就了中国的无数机型。其实al31f/fn会有后来这么多的成就，这一切还得归功于一路上磕磕绊绊的涡扇10发动机（现在见到的涡扇十已经不是当年的涡扇十了），1984年，随着世纪工程“十号工程”的正式启动，涡扇10的研发也开始了，这是国内第一次自主国军标研发一型涡扇发动机，并且它的核心机是在cfm56的基础上研发的，起点比较高，技术难度很高。其中很多的粉末冶金，高温合金之类高大上的技术也是我国科研人员第一次尝试制作，然后一切就是那么的不顺利，自主设计的涡轮系统和燃烧室等一系列的设计问题，使得涡扇10推力一直未能达标，并且产品次品率居高不下，而歼十装备又迫在眉睫，于是在我国的要求下，土星公司在几个月的时间内就按照我们的要求设计了下机匣的al31fn发动机，而配合重新设计的歼十后机身，al31fn也算是顺利的担负起了歼十主动力的角色。
坎坷的装备道路
故事远没有结束。al31f/fn虽然是一个合格的航空发动机，但不是一个优秀的航空发动机，它的几个致命点也限制了它的装备。首先的一个问题，就是不成熟的滑油系统带来的诸多不便。苏联人对al31f寄予厚望，同时也上了很多新技术，其中集成化的滑油系统也是一个创新点，问题是俄罗斯人的滑油系统可靠性却是一般，多次的空中断油事故和试车滑油不明消耗的问题使得空军对此烦恼不断。而在fn型上，由于土星设计局的大胆创新，和研发时间的压缩，滑油问题更是严重，在十多年后的今天，土星设计局仍然在不断的修改方案，而国内也一直试图在优化滑油系统，其中很多研究成果已经在涡扇10的研发改进中加以利用。 其次，实在是无法理喻的管路设计也是困扰广大维修人员的一大难题。笔者曾有幸学习过al31f的拆解和组装，并且也在技术人员的指导下实际动手进行了维护工作，不过不得不承认，他真的设计的很不科学。管路就像一团乱麻一样附着在发动机上，并且没有明确的分层分区，这是因为苏联在当时计算机辅助设计的应用几乎为0，而管路也没有进行计算机辅助优化，人机工程学实在是颇为一般。而我们在设计涡扇10的时候也是吸取了这些教训，听取了维修技术人员的宝贵建议，通过计算机技术进行了优化，管路设计也就要合理的多了。
其次就是他的动力表现（即推重比）实在是一般，虽然苏联人宣称al31f的推重比与美国的f100/f101比肩，但是实际上al31f的推重比虚标现象严重，其国军标，美军标推重比与苏军标相差颇大，甚至有航发科研人员调侃说，苏联人可能认为发动机只有中间的筒子是发动机，其他都是飞机附件。而其比较低的推重比和较高的燃油消耗率，是的歼十的性能相对原来的设计有一定的下降，而推重比不达标这个问题一直也保留在117s的身上，也算是al31f的历史上一个不小的污点。
而最大的问题实际上还是他的寿命。由于苏联人在设计是强调了战时生产能力，其部件寿命等等其实并不是很在意，其中有个部件可能几百个小时就要更换，而大修间隔更是为欧美产品的几分之一，而由于国内的几个维修厂水平也是有限，所以很多发动机可能出厂2 3百个小时就要回厂进行维修。而在涡扇10的设计过程中，设计者就考虑到了维修性，有些部件可以做到1000,2000个小时不用维修，甚至终身不维修，到了寿命就换新的。这也带来了一个问题，有些修理厂的老师傅，在维修涡扇10A的时候，总是不信任制造时的标准，总要拆开了修一修，搞一搞，最后反而没有什么都不动的同样部件的寿命高，这种颇为无奈的问题也是我们进行了这么多年的俄发维护的留下的一些小毛病吧。
资料图：航利集团的附件拆修车间
虽然毛发有着上面的诸多的不妥，但是有一点无法回避，就是他在这20年是我们唯一能用的大推力涡轮风扇发动机。对他的不断拆拆修修虽然给我们广大航发人带来的无数的梦魇，但是也给我们深深的上了一课。其中其优秀的流体工程学设计，完善的散热系统，独到的燃烧室方案也给科研人员深深的启发，他的很多设计也被用在了涡扇10A(即现在的正式型号）的研发之中了。不得不说，苏联的al31f/fn启发了一代的航发人，如果cfm56是中国这一堆发动机(包括涡扇10，涡扇15，涡扇20）的父，那么al31f/fn就是他们的母，而al31f也不愧是一代名发。
一代传奇的落幕
可惜的是，al31f的故事就要迎来一个结尾了，随着歼15s,歼16两款机型采用涡扇10某型进行的首飞和后续试飞工作，以及大量的歼11b/bs的换装涡扇10发动机，以及涡扇15的颇为顺利的研发工作，al31f在空军的比例一路走低，而一些传统的al31f/fn修理厂也开始维修其他发动机，而他们的下一代（可能称之为后续发展型号更为妥当，毕竟不是全新设计）的99m/117s可能只会随着苏35的中国定制版在我们的传统制空部队（即装备苏27sk）有所施展了，至于是否会引进大修线都可能是个问题，al31f作为中国可能是最后的外国心正在逐渐退出历史舞台，不是他不中用了，而是我们自己的航空发动机体系已经建立，我们的国军标也因此诞生，你不符合就很难融入现有体系，虽然有传言说99m/m2可能会符合国军标（传言说是国内资金支持的al31f的改进计划，与117s不是同一个方案），不过在真相揭开之前一切都不确定。不过可以说明的是涡扇15与117s真的不是同类发，在技术和创新性上，全新研发的涡扇15只是有先进四代核心机延伸的全新系列的初始型号，而117s/99m则是al31f的终极之作，其潜力实际上已经没有太多可以挖掘的地方，两者的意义完全不同，所以与其说是非A则B，不如说是一个新时代的冒号和一个旧时代的句号。
对于苏35，笔者认为，这不是一个判断题，因为买不买对我们都没有坏处，买了，国内就能提前用上推重比9以上的发动机（不是很确定能上9，俄罗斯注水机的先例让人后怕），而我空军的制空能力也能尽快得到提高，保持对周边国家的优势。没有买，就说明涡扇15进度神速，国内能在短时间内装备歼20战斗机，都是中华之幸啊。从格鲁吉亚到乌克兰，俄罗斯在欧美世界处处碰壁，举步维艰，而传统冤大头印度的T50项目又进展颇为不顺利，能源价格的大幅下挫，俄罗斯经济一蹶不振，卢布贬值。为了摆脱国内危机，普京政府就算不是倾尽所能，也是不都藏着掖着，而我们面对的不是经济危机而是军事威胁，尽快的提高自身作战能力才是王道，同时通过军购能够维持中俄两国战略合作伙伴关系，也是处理我国严峻的周边的问题的一个行之有效的解决方式。而我们和al31f的故事会如何，还是等时间给出证明吧。