新浪这个水平啊,难怪扬基待不下去啊

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 23:30:57
  深度:从台湾涡扇发动机发展历史看太行前进必经之路 作者:小浪

  新浪军事编者:为了更好的为读者呈现多样军事内容,满足读者不同阅读需求,共同探讨国内国际战略动态,新浪军事独家推出《深度军情》版块,深度解读军事新闻背后的隐藏态势,立体呈现中国面临的复杂军事战略环境,欢迎关注。

  近日,某媒体称中国已像美俄一样能够研制推重比达到10一级发动机,暗示称太行发动机已达10,乍一看固然易令人欣喜。但冷静思考这到底是否属实呢?中国的航空发动机是战机最为薄弱的环节不可否认,但正视差距然后一步一个脚印的发展恐怕才是良策。一味的贬低和拔高太行都改变不了太行的技术现状。

  今天,就着专家所称的台湾IDF战机是装的J79涡喷发动机的契机,笔者来谈谈台湾航空涡扇发动机的发展之路,及“太行”发动机应该吸取哪些先进经验。

  台湾认为引进技术可更快速提高

  在发展涡扇发动机时,台湾“中科院”的决策采取了与国外一流厂商合作研发和生产的模式。这种做法,不但满足了IDF计划时程上的需求,同时增加了产品的可靠度而减低了风险和成本。最为重要的一点,就是建立了应付美方对IDF推力上限制的对策。这样台湾方面选择了与美国加雷特涡轮引擎公司合作,共同投资,设立国际涡轮引擎公司来研发和生产IDF战机的涡轮扇喷射发动机。

  加雷特引擎公司曾与台湾航发中心合作生产装置在AT-3高等教练机上的TFE-731-21涡扇发动机。台湾航发中心的构想是借用合作的方式,一面发展,一面增加自立研发的能量。而加雷特公司则是想借着发展IDF战机所用发动机的机会,向中型军、民用发动机市场进军。就在这样互惠的原则下,双方协议相等投资。在台中市和美国凤凰城两地执行业务,以ITEC公司本身资金依据IDF战机设计需求,先行研发代号TFE 1042型涡扇发动机。

  TFE-1042型发动机的性能

  TFE 1042型发动机的设计推力受了美国政府的限制,其最大推力(使用后燃加力器时)是8350磅,中级推力(基本引擎)是5000磅,IDF战机装置了两具TFE 1042发动机,所以其最大推力是16700磅,中级推力是10000磅,TFE 1042发动机经过设计、制造、装配,以及累积50小时以上功能验证测试与空中飞行测试,证明是一具性能非常优异的先进型发动机。1988年依照预定时程装置在第一架出厂的IDF战机上,1989年2月初步飞行合格完成,1990年3月全步飞行合作完成,开始进行量产。TFE 1042发动机的设计耐久度:高温组件是2000飞行小时,低温组件是4000小时。

  TFE 1042发动机采取了模组块设计,不但便利后勤的维修,并增进日后增加发动机推力时设计及研发上的弹性。发动机的每一个模组具有互换性,均可单独地制造、库存及装运。TFE 1042发动机根据实际屡积测试结果,具有高可靠度,其平均故障间隔时间是430小时/次。


  资料图:2014年1月13日,台湾空军有了大动作,出动IDF战斗机群进行全天候大陆沿海防空警戒。该行动主要是为了确保在春节期间台海安全。IDF战机为台湾自行研发生产的一款轻型双发单垂战斗机。

  积极改进是硬道理

  1982年,加雷特公司与台湾航空工业发展公司共同组建了国际涡轮发动机公司,并以TFE1042为原本,开发了TFE-1042-70发动机。所以TFE1042原始型号根本没量产过,台湾方面再接再厉将TFE 1042发动机基本设计改进,推出TFE1042-70型。在增加推力的情况下,保持其外型尺寸,并且仍可装置在IDF战机上。每具发动机的最大推力可由原有的8350磅,增加至高达10000以上,而两具发动机最大推力可增至20000磅以上。

  IDF在正式装备台军后又对TFE1042-70进行了重大改进(改型编号是TFE1088-12),改进的结果是使TFE1088-12的加力推力提高到了54千牛(约5512公斤),提升幅度高达26%,如此一来,IDF的推重比得到了显著提高。

  台湾航发还是出口大户

  TFE-1042-70发动机不但用在了IDF战机上,1998年曾出口77具到捷克,1996年捷克台湾所合作生产的L-139及L-159“信天翁”攻击教练机,所使用的两具F-124-GE-101的发动机即为TFE-1042的无加力版,2005年还外销了4具到意大利,供M-346原型机使用。

  1999年4月,波音公司被选中发展无人作战飞行器第2阶段验证机。第一架飞机选用的就是TFE-1042-70/F-124发动机。

  TFE1042-70的涵道比由TFE1042的0.66降至0.45以适应战斗机的需要,并采用了模块式设计,先进的数字控制系统,使得该发动机的操作十分灵敏。由慢车到加力推动力只需要5秒钟,而由慢车到最大推力只需4秒。并且检测、维护方便,可靠性高。


  资料图:台湾汉翔公司目前已经对台军IDF战机进行了作战能力提升。升级后的IDF在机体后部增加保形油箱,使航程增加。

  F-CK-1战机推重比或超大陆任意型战机

  2009年的台北航展,汉翔公司的工作人员称TFE-1042-70发动机自制率已达9成 必要时可以100%自制 但关键部件的可靠性不能保证 寿命将会降低到1500小时(目前的寿命是4000小时)

  IDF在正式装备台军后对TFE1042-70进行了重大改进(改型编号是TFE1088-12),改进的结果是使TFE1088-12的加力推力提高到了54千牛(约5512公斤),提升幅度高达26%,如此一来,新的F-CK-1C/D(IDF经国号战斗机改进型)的发动机得到了显著提高。TFE1088每具推力12500磅,两具就是12500*2*0.454=11350公斤推力。而IDF战机最大起飞重量12530公斤,正常起飞重量9072 公斤,推重比1.25。改进后F-CK-1C/D推重比高达1.2,IDF空战推重比性能在亚洲范围远没有对手,远比苏30MKK战机强!已经达到第三代战斗机中的较高水平。

  不买俄制发动机行吗?

  早在2005年12月28日,我国第一台自行研制的大推力涡轮风扇发动机“太行”就在沈阳诞生,然而10年过后,这款在当初受到无数美誉的“太行”发动机,仍然前途不甚明朗,迫使大量国产战斗机“有身无心”,只能转而向俄罗斯大批购买发动机甚至整机,“太行到底行不行”也成了几乎关注军事的人们最为揪心的一个话题。

  中国的航空动力工业是从维修、生产和仿制苏联涡喷发动机开始的,经过多年发展,研制生产了多个涡喷主力型号。由于我国航空工业整体实力较弱,涡轮风扇发动机发展一直没起色。而太行发动机是中国自行研制的首款大推力高性能涡扇发动机,在中国发动机研制史上具有重要地位。然而到目前为止,太行发动机仍然不能满足中国空军对高性能发动机的全部需求,太行发动机搞了近20年,还要购买昂贵的俄制发动机,这多少显得有些尴尬。


  资料图:一些图片显示已经生产出来的部分02批歼-11B和歼-11BS因无发动机可用而停在沈飞停机坪上,被网友戏称为“菊花残”。(图片来源:超大)

  痛心:“菊花残”的歼11晒太阳

  由于“太行”发动机迟迟不能达到试验标准,计划在2003年底首飞的歼-11B战机其原型机也不得不适用了AL-31F发动机进行试飞工作。然而待“太行”发动机装上歼11战斗机后,出现了一系列技术问题,导致了这个型号的战斗机根本无法适应战斗力的要求。

  2009年,大量新生产的发动机仍然处于排出故障阶段。同年,大量照片显示02批歼-11B和歼-11BS战机因无发动机可用而停在沈飞的停机坪上、和沈飞工厂大院内!被网友们戏称为“菊花残”。这一尴尬的境地直到2011年,才勉勉强强消失。

  而定型以后,“太行”发动机性能和质量一直不稳定,这不仅影响了部队换装,还影响着中国军队战斗力的发挥,甚至于中国的国土安全保障!因为我们没有一架装有可靠的、高性能国产发动机的战机,在中国天空上守护领空、保卫家园!

  据外媒报道(俄罗斯军工综合体新闻网2014年10月10日)中国空军也购买国产“太行”发动机,但其可靠性无法令人满意。平均工作不超过300小时就需要大修,而俄罗斯同类产品的飞行时间要高出几倍。中国又从俄罗斯订购了123台发动机,这说明中国国产WS-10A发动机性能仍不够好。

  虚心学习才是未来必经之路

  综观台湾涡扇发动机之路:在引进技术后积极学习该进,达到一定的国产化后,提高可靠性,最主要的就是战斗机能用!台湾航空工业发展走出一条适合自己发展的涡扇发动机之路!并且在这条道路越走越好!而“太行”在10年定型生产中还是“涛声依旧”,最近甚至出现“太行”发动机已到达推重比10的言论!


  近日,网络上曝光了一组中国空军歼-10与歼-11战斗机进行空中对抗训练的画面。可以看到战斗场面十分激烈,歼-10战斗机突然做出大机动左转意图摆脱后方歼-11战斗机的锁定,歼-11也同时减速向右下方大角度机动,欲内切再次获得攻击占位。(鸣谢:超大军事 zhang81zhang)

  注意的是这两架主力战斗机都没有使用"太行"发动机。

  而美国的F22战斗机F119发动机在不开加力的情况下也只达到8-9,即使开了超音速巡航加力也仅仅到了10!难道我国航空工业超过了美国?那我们买什么波音飞机,又去买什么俄罗斯的AL-31和117S发动机呢?那为什么又被俄罗斯人在进口苏35战机的项目上,因117S发动机仿制问题掐住了我们?在推力这么大的情况下,那我们的2013号歼20战机(歼20已经6架试飞,2014号也马上试飞估计明年一月份)为什么还要用三代机初期的AL-31F进行试飞呢?这些让我们不禁沉思:一味的吹嘘就会搞好发动机吗?好消息都愿意听,但不尊重事实和事物发展的客观规律就不对了。

  中国急需能用的发动机,而且是能堪大用的!

  诚然,航空发动机是一个技术精深、新手难以进入的领域,它需要国家充分的保护并利用该领域长期的成果、数据和积累的经验,需要国家大量的投资。比如大名鼎鼎的美国F-15“鹰”战斗机曾今频频趴窝而被称为“机库皇后”,就是因为其使用的F100-PW-100发动机压缩段叶片失速、涡轮段损毁和零件寿命远低于预期等问题层出不穷而造成的。但是中国“太行”发动机已经不是给自己找理由的时间了,因为时间已经逐渐离我们远去,我们急需一款堪用的、可靠的发动机!

  涡扇发动机的短缺是中国航空工业的顽疾之一,只有攻克了这个“山头”,中国的航空工业才能够获得大的飞跃。笔者是真心的希望中国的航空工业早日腾飞,同时相信这一天离我们已经不远了!(作者署名:太行山上)

  延伸阅读:

  深度:浅谈印度涡扇发动机为何下马 中国航空应得启示


  资料图:印度媒体报道“发佛里”发动机已经放弃的页面截图

  11月18日印度国防研究与发展组织( DRDO )已经决定结束卡佛里发动机(GTX-35VS)计划,标志着结束了国产战斗机装备国产发动机的梦想。该项目迄今耗资2106亿卢比,至目前为止只在IL-76飞行试验台试飞了73个小时。未来印度LCA(Tejas光辉)战斗机MK1型将采用GE-404发动机,LCA MK-II型采用GE-414。而“卡佛里”发动机将会被用到民用燃气涡轮机的研究上。这正式宣布了“卡佛里”发动机最终下马的命运。

  “卡佛里”发动机的下马使得在上世纪最令印度人引人瞩目的航空梦终归还是没能变成现实。28年前,印度人曾经自信的认为能够攀登上航空动力的高峰,摘得航空发动机这一极端复杂工业产品“桂冠”。28年后,现实的状况击碎了印度人发财的梦想,印度在“卡佛里”涡扇发动机的投资只能换来一声叹息。遥想当年的印度,雄心壮志研制了“卡佛里”作为陆基战斗机的动力选择,还想通过换发将发动机替换到海军舰载机上。今天,印度“卡佛里”涡扇发动机作为一声响钟,惊醒梦中人,让我们从印度涡扇发动机发展中看到中国未来发动机应该吸取哪些经验。

  欲与天公试比高

  ---印度研发LCA战机,欲与巴基斯坦超-7(枭龙前身),F-16抗衡

  上世纪70年代末期苏联入侵阿富汗,美国为此加强对巴基斯坦的援助,提供了F-16战斗机,对印度空军的米格系列飞机构成压倒性优势。同时在80年代中期,巴基斯坦空军深感其主力战斗机无法适应当时的空战形势,急需以现代化战斗机替代其老旧的幻影3、幻影5,以及中国制造的歼-6、强-5等战机。巴基斯坦军方一方面引进美国F-16战斗机,另一方面积极与中国合作,试图凭借中方的力量研制一种低档配置且较为先进的战斗机。对于新研战机,最初巴方定名为“佩刀Ⅱ”方案,为此成都飞机工业集团公司(简称:成飞)与美国格鲁门公司签署协议,准备联合研制"超-7轻型战斗机"。


  资料图:印度“卡佛里”涡扇发动机

  为了拉平与巴基斯坦的战斗机差距,印度国防研究与发展署于1980年宣布将自行研制一款先进轻型战斗机,性能要全面压倒F-16。1983年,印度政府批准“Light CombatAircarft(轻型战斗机)”立项,项目正式启动。

  “卡佛里”发动机研究项目交给了印度燃气涡轮研究院,在法国斯奈克玛发动机的公司技术援助下进行设计。为了配合战斗机研制,1986年印度燃气涡轮研究中心正式启动卡佛里计划,1989年全面开展研究工作,计划投资8970万美元,于1997年交付使用。但卡佛里发动机项目一路拖延,核心机到1995年才点火运转。

  由于“卡佛里”发动机已经无法保证LCA战斗机的首飞和试飞,印度在1986年花费了66.2亿卢布从美国通用电气公司购买了F404-GF-F2J3涡扇发动机。装备LCA的技术验证机和原型机,由于缺乏高空台和空中试车台,印度在1998年8月开始从俄罗斯租借了由图-16轰炸机和伊尔76运输机改装的飞行台用来测试“卡佛里”发动机。而中国类似的试验也是采用轰-6(仿制图-16)和伊尔-76运输机为基础改装的,但是由中国独立自主的完成改装工作,这反映出印度还是缺乏进行航空发动机的科研设施和测试手段。

  2003年初“卡佛里”发动机已经完成了1200小时试车数,由于LCA战机研制进度问题,2004年印度斯坦航空有限公司又从通用公司采购17台F-404-GE-IN20发动机用于原型机和与生产型飞机。2007年,印度再次采购24台F404发动机用于LCA战机的第一个中队。2010年“卡佛里”发动机在LCA-Mark2战斗机竞标中输给了美国的F-414发动机。2011年2月,印度国防部长表示,印度燃气涡轮研究院已经试制出9台“卡佛里”发动机原型机和4台核心机,原型机和核心机的地面和高空条件试验已经进行了1975个小时,但是LCA战机的投产印度空军已经等不及自己的发动机了!


  资料图:伊尔76运输机挂“卡佛里”发动机进行试验

  当然除了时间上慢,还有经济方面也存在花费超支的问题。“卡佛里”发动机在1989年立项的时候为8970万美元,而到了2009年,其总成本达到了5.6亿美元,就这样每年2800万美元的高投入,对于印度来说经济上有点吃不消了!造成项目时间拖延和费用超支的主要原因包括首次进行发动机研发项目、缺乏熟练工人、随意扩大项目的范围、缺乏发动机制造和试验基础设施等。

  在1980年代以前,虽然印度引进的航空装备型号和种类都相当繁多,但是没有一型武器进行过系统的仿制,这样的局面与中国航空工业发展过程其实存在一定的相似性。

  虽然印度航空工业在仿制和批量生产方面没有取得明显的成绩,但是却敢于直接跨越到自主研制。在“卡佛里”发动机还在论证时,印度国防装备的总自给率还不到30%,航空发动机的自给率为0%,也就是说印度航空兵装备是建立在国外引进装备基础上的。印度的航空工业在第三代轻型战斗机LCA立项之前,甚至都没有涡扇发动机的使用经验,也没有成功研制和批量生产过任何主力作战飞机的进口航空发动机型号。

  切勿好高骛远

  世界各国空军的急迫需求与航空工业缓慢的技术发展之间的矛盾是必然存在的,对于技术落后又有较大军事压力的国家来说,要突破这一困境是极其困难的。


  资料图:印度航展上展示的“卡佛里”发动机

  落后国家的技术和经济水平通常都比较差,而要追赶先进国家,这两样必须同步得到提高,如此才能有经费来支持技术研究。所以落后国家最好从部件分包起步,然后引进国外整机技术进行生产,本国逐步进行改进以积累经验;整机研制上应从低难度的教练机开始,逐步向攻击机发展;两条路线最终合一,和外国机构联合研制先进战斗机。例如日本在战后自制了F-1攻击机,又和美国联合研制了F-2战斗机,目前正在研制“心神”战机,正式迈入了世界二流航空强国之列。

  五十步没资格笑百步

  相比印度涡扇发动机,中国涡扇发动机还勉强算好的。比如中国“太行”发动机,但是其一直没有可靠的性能。而在研发时间上中国起步也不晚,中国时间上只比俄罗斯晚10年,何况是在别人基础上研制,结果却是差距越来越大。俄罗斯AL-31F发动机1976年立项,1985年该发动机研制达标后准备,大约10年时间完成一个型号。普惠公司F100涡扇发动机于1970年开始全面研制,1974年交付空军使用,只用了4年时间。与AL31相当的国产WS-10“太行”发动机87年立项,2007年勉强试用,仿制花了20年,并且目前仍然不成熟。

  而中国在航空发动机投资更是巨大,“太行”发动机投资在1000亿人民币以上,外媒报道称中国已经投资太行发动机160亿美元。而法国的M88发动机为17亿美元,F119为25亿美元,GE90为30亿美元,JSF的F135为50亿美元。实际上美国空军F100发动机于1970年4月与普惠公司签订的“成本加奖励”合同为2.75亿美元,F100发动机与“太行”性能相当,但时间上差了40年。俄罗斯发动机研究费用不会比美国高。沈阳航空发动机研究所拥有俄罗斯非常羡慕的环境、设备、以及人员,甚至还得到了乌克兰、法国技术方面的支持。


  资料图:印度LCA战机目前已经量产,并且在近日开始试验挂载国产激光制导炸弹、反跑道炸弹、俄制R73空空格斗导弹、R77中程空对空导弹等。都30年了,印度LCA战机才走到这步呀!

  目前国内精密加工精度不输给俄罗斯,材料方面中国也取得了巨大进步。“太行”的涡轮前温度甚至高于俄罗斯AL31,说明材料也不是主要问题。AL31叶片以全钛和钛合金为主,这样的材料国产也没有问题。就单项技术来说都不输俄罗斯,作为一个整体差距就出来了。

  最主要的是“太行”发动机在研制过程中曾遇到过各种技术问题和故障200多项,如风扇第一级工作叶片断裂,采取改变“凸肩”设计,轴承故障,通过改善润滑解决故障。涡轮后支点滑油回油温度高的问题,主要在“空气系统”上采取措施使故障得以解决,这些问题很多是设计问题,尤其是整体设计问题。

  结语

  中国的航空工业被不符合国情、急于求成的高指标而困扰(如涡扇-15),印度则是想通过一个型号的研制,在国外先进技术和指导的援助下,让航空工业从维修、维护和组装阶段一步登天,达到航空强国们几十年来潜心研究才实现的自主研制、创新的高度。这些都只能是“心比天还高”,其结局也会是“命比纸薄”。深度:从台湾涡扇发动机发展历史看太行前进必经之路 作者:小浪

  新浪军事编者:为了更好的为读者呈现多样军事内容,满足读者不同阅读需求,共同探讨国内国际战略动态,新浪军事独家推出《深度军情》版块,深度解读军事新闻背后的隐藏态势,立体呈现中国面临的复杂军事战略环境,欢迎关注。

  近日,某媒体称中国已像美俄一样能够研制推重比达到10一级发动机,暗示称太行发动机已达10,乍一看固然易令人欣喜。但冷静思考这到底是否属实呢?中国的航空发动机是战机最为薄弱的环节不可否认,但正视差距然后一步一个脚印的发展恐怕才是良策。一味的贬低和拔高太行都改变不了太行的技术现状。

  今天,就着专家所称的台湾IDF战机是装的J79涡喷发动机的契机,笔者来谈谈台湾航空涡扇发动机的发展之路,及“太行”发动机应该吸取哪些先进经验。

  台湾认为引进技术可更快速提高

  在发展涡扇发动机时,台湾“中科院”的决策采取了与国外一流厂商合作研发和生产的模式。这种做法,不但满足了IDF计划时程上的需求,同时增加了产品的可靠度而减低了风险和成本。最为重要的一点,就是建立了应付美方对IDF推力上限制的对策。这样台湾方面选择了与美国加雷特涡轮引擎公司合作,共同投资,设立国际涡轮引擎公司来研发和生产IDF战机的涡轮扇喷射发动机。

  加雷特引擎公司曾与台湾航发中心合作生产装置在AT-3高等教练机上的TFE-731-21涡扇发动机。台湾航发中心的构想是借用合作的方式,一面发展,一面增加自立研发的能量。而加雷特公司则是想借着发展IDF战机所用发动机的机会,向中型军、民用发动机市场进军。就在这样互惠的原则下,双方协议相等投资。在台中市和美国凤凰城两地执行业务,以ITEC公司本身资金依据IDF战机设计需求,先行研发代号TFE 1042型涡扇发动机。

  TFE-1042型发动机的性能

  TFE 1042型发动机的设计推力受了美国政府的限制,其最大推力(使用后燃加力器时)是8350磅,中级推力(基本引擎)是5000磅,IDF战机装置了两具TFE 1042发动机,所以其最大推力是16700磅,中级推力是10000磅,TFE 1042发动机经过设计、制造、装配,以及累积50小时以上功能验证测试与空中飞行测试,证明是一具性能非常优异的先进型发动机。1988年依照预定时程装置在第一架出厂的IDF战机上,1989年2月初步飞行合格完成,1990年3月全步飞行合作完成,开始进行量产。TFE 1042发动机的设计耐久度:高温组件是2000飞行小时,低温组件是4000小时。

  TFE 1042发动机采取了模组块设计,不但便利后勤的维修,并增进日后增加发动机推力时设计及研发上的弹性。发动机的每一个模组具有互换性,均可单独地制造、库存及装运。TFE 1042发动机根据实际屡积测试结果,具有高可靠度,其平均故障间隔时间是430小时/次。


  资料图:2014年1月13日,台湾空军有了大动作,出动IDF战斗机群进行全天候大陆沿海防空警戒。该行动主要是为了确保在春节期间台海安全。IDF战机为台湾自行研发生产的一款轻型双发单垂战斗机。

  积极改进是硬道理

  1982年,加雷特公司与台湾航空工业发展公司共同组建了国际涡轮发动机公司,并以TFE1042为原本,开发了TFE-1042-70发动机。所以TFE1042原始型号根本没量产过,台湾方面再接再厉将TFE 1042发动机基本设计改进,推出TFE1042-70型。在增加推力的情况下,保持其外型尺寸,并且仍可装置在IDF战机上。每具发动机的最大推力可由原有的8350磅,增加至高达10000以上,而两具发动机最大推力可增至20000磅以上。

  IDF在正式装备台军后又对TFE1042-70进行了重大改进(改型编号是TFE1088-12),改进的结果是使TFE1088-12的加力推力提高到了54千牛(约5512公斤),提升幅度高达26%,如此一来,IDF的推重比得到了显著提高。

  台湾航发还是出口大户

  TFE-1042-70发动机不但用在了IDF战机上,1998年曾出口77具到捷克,1996年捷克台湾所合作生产的L-139及L-159“信天翁”攻击教练机,所使用的两具F-124-GE-101的发动机即为TFE-1042的无加力版,2005年还外销了4具到意大利,供M-346原型机使用。

  1999年4月,波音公司被选中发展无人作战飞行器第2阶段验证机。第一架飞机选用的就是TFE-1042-70/F-124发动机。

  TFE1042-70的涵道比由TFE1042的0.66降至0.45以适应战斗机的需要,并采用了模块式设计,先进的数字控制系统,使得该发动机的操作十分灵敏。由慢车到加力推动力只需要5秒钟,而由慢车到最大推力只需4秒。并且检测、维护方便,可靠性高。


  资料图:台湾汉翔公司目前已经对台军IDF战机进行了作战能力提升。升级后的IDF在机体后部增加保形油箱,使航程增加。

  F-CK-1战机推重比或超大陆任意型战机

  2009年的台北航展,汉翔公司的工作人员称TFE-1042-70发动机自制率已达9成 必要时可以100%自制 但关键部件的可靠性不能保证 寿命将会降低到1500小时(目前的寿命是4000小时)

  IDF在正式装备台军后对TFE1042-70进行了重大改进(改型编号是TFE1088-12),改进的结果是使TFE1088-12的加力推力提高到了54千牛(约5512公斤),提升幅度高达26%,如此一来,新的F-CK-1C/D(IDF经国号战斗机改进型)的发动机得到了显著提高。TFE1088每具推力12500磅,两具就是12500*2*0.454=11350公斤推力。而IDF战机最大起飞重量12530公斤,正常起飞重量9072 公斤,推重比1.25。改进后F-CK-1C/D推重比高达1.2,IDF空战推重比性能在亚洲范围远没有对手,远比苏30MKK战机强!已经达到第三代战斗机中的较高水平。

  不买俄制发动机行吗?

  早在2005年12月28日,我国第一台自行研制的大推力涡轮风扇发动机“太行”就在沈阳诞生,然而10年过后,这款在当初受到无数美誉的“太行”发动机,仍然前途不甚明朗,迫使大量国产战斗机“有身无心”,只能转而向俄罗斯大批购买发动机甚至整机,“太行到底行不行”也成了几乎关注军事的人们最为揪心的一个话题。

  中国的航空动力工业是从维修、生产和仿制苏联涡喷发动机开始的,经过多年发展,研制生产了多个涡喷主力型号。由于我国航空工业整体实力较弱,涡轮风扇发动机发展一直没起色。而太行发动机是中国自行研制的首款大推力高性能涡扇发动机,在中国发动机研制史上具有重要地位。然而到目前为止,太行发动机仍然不能满足中国空军对高性能发动机的全部需求,太行发动机搞了近20年,还要购买昂贵的俄制发动机,这多少显得有些尴尬。


  资料图:一些图片显示已经生产出来的部分02批歼-11B和歼-11BS因无发动机可用而停在沈飞停机坪上,被网友戏称为“菊花残”。(图片来源:超大)

  痛心:“菊花残”的歼11晒太阳

  由于“太行”发动机迟迟不能达到试验标准,计划在2003年底首飞的歼-11B战机其原型机也不得不适用了AL-31F发动机进行试飞工作。然而待“太行”发动机装上歼11战斗机后,出现了一系列技术问题,导致了这个型号的战斗机根本无法适应战斗力的要求。

  2009年,大量新生产的发动机仍然处于排出故障阶段。同年,大量照片显示02批歼-11B和歼-11BS战机因无发动机可用而停在沈飞的停机坪上、和沈飞工厂大院内!被网友们戏称为“菊花残”。这一尴尬的境地直到2011年,才勉勉强强消失。

  而定型以后,“太行”发动机性能和质量一直不稳定,这不仅影响了部队换装,还影响着中国军队战斗力的发挥,甚至于中国的国土安全保障!因为我们没有一架装有可靠的、高性能国产发动机的战机,在中国天空上守护领空、保卫家园!

  据外媒报道(俄罗斯军工综合体新闻网2014年10月10日)中国空军也购买国产“太行”发动机,但其可靠性无法令人满意。平均工作不超过300小时就需要大修,而俄罗斯同类产品的飞行时间要高出几倍。中国又从俄罗斯订购了123台发动机,这说明中国国产WS-10A发动机性能仍不够好。

  虚心学习才是未来必经之路

  综观台湾涡扇发动机之路:在引进技术后积极学习该进,达到一定的国产化后,提高可靠性,最主要的就是战斗机能用!台湾航空工业发展走出一条适合自己发展的涡扇发动机之路!并且在这条道路越走越好!而“太行”在10年定型生产中还是“涛声依旧”,最近甚至出现“太行”发动机已到达推重比10的言论!


  近日,网络上曝光了一组中国空军歼-10与歼-11战斗机进行空中对抗训练的画面。可以看到战斗场面十分激烈,歼-10战斗机突然做出大机动左转意图摆脱后方歼-11战斗机的锁定,歼-11也同时减速向右下方大角度机动,欲内切再次获得攻击占位。(鸣谢:超大军事 zhang81zhang)

  注意的是这两架主力战斗机都没有使用"太行"发动机。

  而美国的F22战斗机F119发动机在不开加力的情况下也只达到8-9,即使开了超音速巡航加力也仅仅到了10!难道我国航空工业超过了美国?那我们买什么波音飞机,又去买什么俄罗斯的AL-31和117S发动机呢?那为什么又被俄罗斯人在进口苏35战机的项目上,因117S发动机仿制问题掐住了我们?在推力这么大的情况下,那我们的2013号歼20战机(歼20已经6架试飞,2014号也马上试飞估计明年一月份)为什么还要用三代机初期的AL-31F进行试飞呢?这些让我们不禁沉思:一味的吹嘘就会搞好发动机吗?好消息都愿意听,但不尊重事实和事物发展的客观规律就不对了。

  中国急需能用的发动机,而且是能堪大用的!

  诚然,航空发动机是一个技术精深、新手难以进入的领域,它需要国家充分的保护并利用该领域长期的成果、数据和积累的经验,需要国家大量的投资。比如大名鼎鼎的美国F-15“鹰”战斗机曾今频频趴窝而被称为“机库皇后”,就是因为其使用的F100-PW-100发动机压缩段叶片失速、涡轮段损毁和零件寿命远低于预期等问题层出不穷而造成的。但是中国“太行”发动机已经不是给自己找理由的时间了,因为时间已经逐渐离我们远去,我们急需一款堪用的、可靠的发动机!

  涡扇发动机的短缺是中国航空工业的顽疾之一,只有攻克了这个“山头”,中国的航空工业才能够获得大的飞跃。笔者是真心的希望中国的航空工业早日腾飞,同时相信这一天离我们已经不远了!(作者署名:太行山上)

  延伸阅读:

  深度:浅谈印度涡扇发动机为何下马 中国航空应得启示


  资料图:印度媒体报道“发佛里”发动机已经放弃的页面截图

  11月18日印度国防研究与发展组织( DRDO )已经决定结束卡佛里发动机(GTX-35VS)计划,标志着结束了国产战斗机装备国产发动机的梦想。该项目迄今耗资2106亿卢比,至目前为止只在IL-76飞行试验台试飞了73个小时。未来印度LCA(Tejas光辉)战斗机MK1型将采用GE-404发动机,LCA MK-II型采用GE-414。而“卡佛里”发动机将会被用到民用燃气涡轮机的研究上。这正式宣布了“卡佛里”发动机最终下马的命运。

  “卡佛里”发动机的下马使得在上世纪最令印度人引人瞩目的航空梦终归还是没能变成现实。28年前,印度人曾经自信的认为能够攀登上航空动力的高峰,摘得航空发动机这一极端复杂工业产品“桂冠”。28年后,现实的状况击碎了印度人发财的梦想,印度在“卡佛里”涡扇发动机的投资只能换来一声叹息。遥想当年的印度,雄心壮志研制了“卡佛里”作为陆基战斗机的动力选择,还想通过换发将发动机替换到海军舰载机上。今天,印度“卡佛里”涡扇发动机作为一声响钟,惊醒梦中人,让我们从印度涡扇发动机发展中看到中国未来发动机应该吸取哪些经验。

  欲与天公试比高

  ---印度研发LCA战机,欲与巴基斯坦超-7(枭龙前身),F-16抗衡

  上世纪70年代末期苏联入侵阿富汗,美国为此加强对巴基斯坦的援助,提供了F-16战斗机,对印度空军的米格系列飞机构成压倒性优势。同时在80年代中期,巴基斯坦空军深感其主力战斗机无法适应当时的空战形势,急需以现代化战斗机替代其老旧的幻影3、幻影5,以及中国制造的歼-6、强-5等战机。巴基斯坦军方一方面引进美国F-16战斗机,另一方面积极与中国合作,试图凭借中方的力量研制一种低档配置且较为先进的战斗机。对于新研战机,最初巴方定名为“佩刀Ⅱ”方案,为此成都飞机工业集团公司(简称:成飞)与美国格鲁门公司签署协议,准备联合研制"超-7轻型战斗机"。


  资料图:印度“卡佛里”涡扇发动机

  为了拉平与巴基斯坦的战斗机差距,印度国防研究与发展署于1980年宣布将自行研制一款先进轻型战斗机,性能要全面压倒F-16。1983年,印度政府批准“Light CombatAircarft(轻型战斗机)”立项,项目正式启动。

  “卡佛里”发动机研究项目交给了印度燃气涡轮研究院,在法国斯奈克玛发动机的公司技术援助下进行设计。为了配合战斗机研制,1986年印度燃气涡轮研究中心正式启动卡佛里计划,1989年全面开展研究工作,计划投资8970万美元,于1997年交付使用。但卡佛里发动机项目一路拖延,核心机到1995年才点火运转。

  由于“卡佛里”发动机已经无法保证LCA战斗机的首飞和试飞,印度在1986年花费了66.2亿卢布从美国通用电气公司购买了F404-GF-F2J3涡扇发动机。装备LCA的技术验证机和原型机,由于缺乏高空台和空中试车台,印度在1998年8月开始从俄罗斯租借了由图-16轰炸机和伊尔76运输机改装的飞行台用来测试“卡佛里”发动机。而中国类似的试验也是采用轰-6(仿制图-16)和伊尔-76运输机为基础改装的,但是由中国独立自主的完成改装工作,这反映出印度还是缺乏进行航空发动机的科研设施和测试手段。

  2003年初“卡佛里”发动机已经完成了1200小时试车数,由于LCA战机研制进度问题,2004年印度斯坦航空有限公司又从通用公司采购17台F-404-GE-IN20发动机用于原型机和与生产型飞机。2007年,印度再次采购24台F404发动机用于LCA战机的第一个中队。2010年“卡佛里”发动机在LCA-Mark2战斗机竞标中输给了美国的F-414发动机。2011年2月,印度国防部长表示,印度燃气涡轮研究院已经试制出9台“卡佛里”发动机原型机和4台核心机,原型机和核心机的地面和高空条件试验已经进行了1975个小时,但是LCA战机的投产印度空军已经等不及自己的发动机了!


  资料图:伊尔76运输机挂“卡佛里”发动机进行试验

  当然除了时间上慢,还有经济方面也存在花费超支的问题。“卡佛里”发动机在1989年立项的时候为8970万美元,而到了2009年,其总成本达到了5.6亿美元,就这样每年2800万美元的高投入,对于印度来说经济上有点吃不消了!造成项目时间拖延和费用超支的主要原因包括首次进行发动机研发项目、缺乏熟练工人、随意扩大项目的范围、缺乏发动机制造和试验基础设施等。

  在1980年代以前,虽然印度引进的航空装备型号和种类都相当繁多,但是没有一型武器进行过系统的仿制,这样的局面与中国航空工业发展过程其实存在一定的相似性。

  虽然印度航空工业在仿制和批量生产方面没有取得明显的成绩,但是却敢于直接跨越到自主研制。在“卡佛里”发动机还在论证时,印度国防装备的总自给率还不到30%,航空发动机的自给率为0%,也就是说印度航空兵装备是建立在国外引进装备基础上的。印度的航空工业在第三代轻型战斗机LCA立项之前,甚至都没有涡扇发动机的使用经验,也没有成功研制和批量生产过任何主力作战飞机的进口航空发动机型号。

  切勿好高骛远

  世界各国空军的急迫需求与航空工业缓慢的技术发展之间的矛盾是必然存在的,对于技术落后又有较大军事压力的国家来说,要突破这一困境是极其困难的。


  资料图:印度航展上展示的“卡佛里”发动机

  落后国家的技术和经济水平通常都比较差,而要追赶先进国家,这两样必须同步得到提高,如此才能有经费来支持技术研究。所以落后国家最好从部件分包起步,然后引进国外整机技术进行生产,本国逐步进行改进以积累经验;整机研制上应从低难度的教练机开始,逐步向攻击机发展;两条路线最终合一,和外国机构联合研制先进战斗机。例如日本在战后自制了F-1攻击机,又和美国联合研制了F-2战斗机,目前正在研制“心神”战机,正式迈入了世界二流航空强国之列。

  五十步没资格笑百步

  相比印度涡扇发动机,中国涡扇发动机还勉强算好的。比如中国“太行”发动机,但是其一直没有可靠的性能。而在研发时间上中国起步也不晚,中国时间上只比俄罗斯晚10年,何况是在别人基础上研制,结果却是差距越来越大。俄罗斯AL-31F发动机1976年立项,1985年该发动机研制达标后准备,大约10年时间完成一个型号。普惠公司F100涡扇发动机于1970年开始全面研制,1974年交付空军使用,只用了4年时间。与AL31相当的国产WS-10“太行”发动机87年立项,2007年勉强试用,仿制花了20年,并且目前仍然不成熟。

  而中国在航空发动机投资更是巨大,“太行”发动机投资在1000亿人民币以上,外媒报道称中国已经投资太行发动机160亿美元。而法国的M88发动机为17亿美元,F119为25亿美元,GE90为30亿美元,JSF的F135为50亿美元。实际上美国空军F100发动机于1970年4月与普惠公司签订的“成本加奖励”合同为2.75亿美元,F100发动机与“太行”性能相当,但时间上差了40年。俄罗斯发动机研究费用不会比美国高。沈阳航空发动机研究所拥有俄罗斯非常羡慕的环境、设备、以及人员,甚至还得到了乌克兰、法国技术方面的支持。


  资料图:印度LCA战机目前已经量产,并且在近日开始试验挂载国产激光制导炸弹、反跑道炸弹、俄制R73空空格斗导弹、R77中程空对空导弹等。都30年了,印度LCA战机才走到这步呀!

  目前国内精密加工精度不输给俄罗斯,材料方面中国也取得了巨大进步。“太行”的涡轮前温度甚至高于俄罗斯AL31,说明材料也不是主要问题。AL31叶片以全钛和钛合金为主,这样的材料国产也没有问题。就单项技术来说都不输俄罗斯,作为一个整体差距就出来了。

  最主要的是“太行”发动机在研制过程中曾遇到过各种技术问题和故障200多项,如风扇第一级工作叶片断裂,采取改变“凸肩”设计,轴承故障,通过改善润滑解决故障。涡轮后支点滑油回油温度高的问题,主要在“空气系统”上采取措施使故障得以解决,这些问题很多是设计问题,尤其是整体设计问题。

  结语

  中国的航空工业被不符合国情、急于求成的高指标而困扰(如涡扇-15),印度则是想通过一个型号的研制,在国外先进技术和指导的援助下,让航空工业从维修、维护和组装阶段一步登天,达到航空强国们几十年来潜心研究才实现的自主研制、创新的高度。这些都只能是“心比天还高”,其结局也会是“命比纸薄”。
期待ws15能用事实打它脸,太行确实走的不太顺,以致时间长了些,遭人话柄,其实主要是缺乏经验,路子走的不太顺所致。
IDF真是任重而道远啊。
为啥俺一个图都没看见?
来自:关于超级大本营
呵呵
国标6.985的货