关于L15发动机的文章

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 01:57:39
本文为发表于ZCWJ8期的原稿

通过发动机探询L15的发展前景

L15的基础情况和设计指标要求

先进作战飞机只有在高素质飞行员的操纵下才能够在现代化高技术战争中发挥作用,为了在空军装备体系中建立起一个良好稳定的飞行员培训系统,拥有现代化的空中作战力量的国家必然要拥有一个高效率的飞行培训体系。飞行学员在基础教练机和作战飞机之间的过渡和衔接直接关系到飞行员的技术水平,承担这一阶段训练任务的喷气式高级教练机成为了现代化空军装备体系的重要组成部分。能够满足与先进战斗机稳定过渡要求的高级教练机是各种教练机型号的高端,也是国内和国际新一代喷气式教练机技术和型号发展的重点。

中国的空中作战力量的装备技术在经济发展和国家安全形势的双重作用下迅速提高,但是程度重要的人员训练任务的喷气式高级教练机的发展却一直落后于战斗机的发展速度。中国空中作战力量目前大规模使用的高级教练机只有落后的JJ-6和JJ-7,作为训练战斗机飞行员主要型号的JJ-7已经很难适应中国航空武器装备技术的发展。中国空军从90年代初期开始装备J-8II和引进SU-27SK之后,当时最好的JJ-7就已经无法满足这些飞机的飞行员训练任务,随着更加现代化的J-8II新型号和全新开发的J-10的先后服役,中国空军在战斗机和教练机之间所存在的技术差距随着装备技术的发展而越来越大。中国空军在出口型K-8基础上改进装备的JL-8已经陆续取代过时的JJ-5中级教练机,由CJ-6和JL-8组成的初-中级教练机系统基本上可以满足目前飞行员基础培训的要求,但是在JL-8和战斗机同型双座教练机之间的高级训练工作中却存在一个比较大的技术空白,目前用以执行高级训练任务的JJ-7无论是在性能还是在技术上都已经无法满足填补这一空间的需要。高级教练机的综合性能和技术水平与先进战斗机差距过大的问题,不但导致了中国战斗机飞行员培训时间过长和投资过大的问题,而且还存在飞行员训练科目不足和非技术原因导致的淘汰率过高的问题。

高级教练机技术上所存在的问题已经开始对飞行员的训练水平造成不利的影响飞行员培训机型不能适应作战几型技术条件的问题严重的限制了中国空中力量的战斗力发展,装备上的问题迫切需要发展能够满足为新一代高性能战斗机提供飞行员的新型教练机。本世纪初国内航空企业开始发展的JL-9和L15都是为了填补改善这个问题所做的努力,JL-9作为JJ-7的现代化改进型突出的是技术上的继承性和可靠性,而L15作为厂家独立开发的新机项目则更加重视装备的先进性和出口能力,大量采用先进技术的L15目前在综合技术水平上处于国内同型机的最先进水平。L15在结构设计的先进性上要明显超过同时期发展的JL-9,综合技术水平与目前国外最新开发的高性能教练机基本相当。L15全新设计的机体和动力装置在技术性能上完全达到了国外同类飞机的先进水平,作为一种采用了先进气动布局、电传飞行控制系统和拥有较大速度范围的军用飞机,L15在完成飞行训练任务的同时还具备很强的多用途改进潜力,是中国新一代军用飞机中同时具备技术先进性和市场竞争力的机型。

L15所选择的动力形式和型号选择

L15作为以满足培训三代和四代战斗机飞行员为目标发展的高级教练机,在整体设计过程中对飞机的安全性和飞行性能之间进行了综合考虑。L15采用了与俄罗斯最新发展的雅克-130类似的小尺寸规格双发动力布局,在采用双发动机提高飞行安全性的同时还保证了在结构重量和尺寸规格上的限制。设计中选用的两台小推力加力式涡轮风扇发动机使L15获得了大于1的推重比,充沛的动力能够保证L15具备M1.5左右的高空最大飞行速度和很高的剩余推力。先进的气动布局和数字式飞行控制系统使L15在大迎角控制能力和机动性上都比较出色,而整机推重比较高的优势也能够保证L15通过增加必要的设备改进成格斗战斗机和轻型攻击机等改型。

L15计划采用的发动机是带有加力装置的小尺寸规格涡轮风扇发动机,这个类型的发动机在国外已经是技术和应用相当成熟的产品,但是以引进前苏联发动机作为航空发动机基础的中国航空发动机工业,在型号开发过程中却没有对这个规格的发动机投入实际的开发工作。中国航空发动机工业目前并没有能够满足L15需要的现成发动机,因此L15在现有条件下只能在航空动力系统选择上依靠引进国外发动机。中国能够引进航空发动机的国家中同样没有能够装备L15的成品发动机,捷克和乌克兰发展中的小推力涡扇发动机的加力改进型虽然在性能指标上能够满足要求,但是这些发动机目前的技术开发程度明显要低于L15机体的进度,中国航空型号发展中发动机拖飞机后腿的问题在L15的型号发展中再次出现。

L15原型机在2006年3月首飞时所采用的发动机为不带加力的DV-2,装有捷克生产的DV-2发动机的L15在动力性能上基本能够满足样机试飞的要求,但是缺乏加力装置造成最大推力低于设计要求的问题,导致L15原型机在起飞性能、加速性、爬升率上无法达到设计要求,发动机推力不足也使L15原型机不具备设计指标中要求的超音速飞行能力。捷克和乌克兰生产的DV-2和AI-222-25被用来装备与L15外形类似的雅克-130,而这些企业在技术上都具备改进设计和生产小型加力式涡轮风扇发动机的能力。国外新型战斗机基本上都采用了中等推力以上级别的航空动力装置,没有新机型采用了加力推力在 4~5吨的加力式涡轮风扇发动机,国外发动机制造企业缺乏全新设计这一级别发动机的动力,而目前开发中的DV-2F和AI-222-25F都是利用教练机用小推力发动机,通过在基本型发动机的基础上增加加力部分来提高最大推力以满足更高动力性能的要求。在DV-2和AI-222-25基础上开发的DV-2F和AI-222-25F都属于4吨级推力的发动机,而L15也是目前唯一在发动机技术性能要求上符合DV-2F和AI-222-25F技术指标的机型。

美国和台湾联合开发的F125加力涡轮风扇发动机在推力和尺寸上同样能够满足L15的需要,而且F125现在已经装备了中国台湾地区生产的IDF战斗机,F125不加力改进型F124也是性能较好的教练机用航空动力装置。L15使用经过使用验证的F125在技术上是个较好的选择,F125在技术成熟程度和寿命、可靠性方面都要超过L15目前计划采用的动力装置,尤其是F125技术风险上要明显低于新开发的DV-2F和AI-222-25F,但是中国与美国在政治和军事技术交流上的现实情况,导致国内装备的L15很难在航空动力系统选择上利用F125作为动力装置。大国之间的政治、军事关系变化是复杂和难以琢磨的,L15虽然目前看起来能够使用美国F125发动机的条件,但是如果与美国有良好关系的国外用户采购了L15,那么极其有可能通过类似K-8的合作方式为L15采购到F125发动机。

L15在设计上就是以国际教练机高端市场作为重点市场推广目标,中国早期推出的出口型K-8中级教练机采用的就是美国提供的发动机,而国内使用的改进型JL-8则应用了乌克兰设计的WS-11发动机。教练机作为直接军事价值有限的航空装备的政治敏感度比作战飞机要低,因此推向国际市场的L15在动力系统的选择上也存在一定的余地,如果L15能够在国际教练机市场上获得用户的接受,尤其是准备采购L15的用户是习惯于使用西方航空产品的国家时,L15目前计划的捷克和乌克兰/俄罗斯开发的动力装置未必会得到用户的认可。F125作为综合技术性能较为先进又经过应用验证的成熟航空动力系统,在技术性能、可靠性、维护性方面都要超过DV-2F和AI-222-25F,如果能够通过当初出口K-8的方式为国外用户选装F125发动机,虽然在出口对象的选择上需要受到美国技术出口限制的影响,但是在全寿命周期费用和市场认可程度方面将比目前的动力方案有较大的提高。美国航空工业并没有发展与L15在型号性能和规格上类似的产品,因此L15与美国航空产品不大可能会出现直接的市场竞争,因此在L15未来市场发展中也有可能存在利用F125发动机的可能。本文为发表于ZCWJ8期的原稿

通过发动机探询L15的发展前景

L15的基础情况和设计指标要求

先进作战飞机只有在高素质飞行员的操纵下才能够在现代化高技术战争中发挥作用,为了在空军装备体系中建立起一个良好稳定的飞行员培训系统,拥有现代化的空中作战力量的国家必然要拥有一个高效率的飞行培训体系。飞行学员在基础教练机和作战飞机之间的过渡和衔接直接关系到飞行员的技术水平,承担这一阶段训练任务的喷气式高级教练机成为了现代化空军装备体系的重要组成部分。能够满足与先进战斗机稳定过渡要求的高级教练机是各种教练机型号的高端,也是国内和国际新一代喷气式教练机技术和型号发展的重点。

中国的空中作战力量的装备技术在经济发展和国家安全形势的双重作用下迅速提高,但是程度重要的人员训练任务的喷气式高级教练机的发展却一直落后于战斗机的发展速度。中国空中作战力量目前大规模使用的高级教练机只有落后的JJ-6和JJ-7,作为训练战斗机飞行员主要型号的JJ-7已经很难适应中国航空武器装备技术的发展。中国空军从90年代初期开始装备J-8II和引进SU-27SK之后,当时最好的JJ-7就已经无法满足这些飞机的飞行员训练任务,随着更加现代化的J-8II新型号和全新开发的J-10的先后服役,中国空军在战斗机和教练机之间所存在的技术差距随着装备技术的发展而越来越大。中国空军在出口型K-8基础上改进装备的JL-8已经陆续取代过时的JJ-5中级教练机,由CJ-6和JL-8组成的初-中级教练机系统基本上可以满足目前飞行员基础培训的要求,但是在JL-8和战斗机同型双座教练机之间的高级训练工作中却存在一个比较大的技术空白,目前用以执行高级训练任务的JJ-7无论是在性能还是在技术上都已经无法满足填补这一空间的需要。高级教练机的综合性能和技术水平与先进战斗机差距过大的问题,不但导致了中国战斗机飞行员培训时间过长和投资过大的问题,而且还存在飞行员训练科目不足和非技术原因导致的淘汰率过高的问题。

高级教练机技术上所存在的问题已经开始对飞行员的训练水平造成不利的影响飞行员培训机型不能适应作战几型技术条件的问题严重的限制了中国空中力量的战斗力发展,装备上的问题迫切需要发展能够满足为新一代高性能战斗机提供飞行员的新型教练机。本世纪初国内航空企业开始发展的JL-9和L15都是为了填补改善这个问题所做的努力,JL-9作为JJ-7的现代化改进型突出的是技术上的继承性和可靠性,而L15作为厂家独立开发的新机项目则更加重视装备的先进性和出口能力,大量采用先进技术的L15目前在综合技术水平上处于国内同型机的最先进水平。L15在结构设计的先进性上要明显超过同时期发展的JL-9,综合技术水平与目前国外最新开发的高性能教练机基本相当。L15全新设计的机体和动力装置在技术性能上完全达到了国外同类飞机的先进水平,作为一种采用了先进气动布局、电传飞行控制系统和拥有较大速度范围的军用飞机,L15在完成飞行训练任务的同时还具备很强的多用途改进潜力,是中国新一代军用飞机中同时具备技术先进性和市场竞争力的机型。

L15所选择的动力形式和型号选择

L15作为以满足培训三代和四代战斗机飞行员为目标发展的高级教练机,在整体设计过程中对飞机的安全性和飞行性能之间进行了综合考虑。L15采用了与俄罗斯最新发展的雅克-130类似的小尺寸规格双发动力布局,在采用双发动机提高飞行安全性的同时还保证了在结构重量和尺寸规格上的限制。设计中选用的两台小推力加力式涡轮风扇发动机使L15获得了大于1的推重比,充沛的动力能够保证L15具备M1.5左右的高空最大飞行速度和很高的剩余推力。先进的气动布局和数字式飞行控制系统使L15在大迎角控制能力和机动性上都比较出色,而整机推重比较高的优势也能够保证L15通过增加必要的设备改进成格斗战斗机和轻型攻击机等改型。

L15计划采用的发动机是带有加力装置的小尺寸规格涡轮风扇发动机,这个类型的发动机在国外已经是技术和应用相当成熟的产品,但是以引进前苏联发动机作为航空发动机基础的中国航空发动机工业,在型号开发过程中却没有对这个规格的发动机投入实际的开发工作。中国航空发动机工业目前并没有能够满足L15需要的现成发动机,因此L15在现有条件下只能在航空动力系统选择上依靠引进国外发动机。中国能够引进航空发动机的国家中同样没有能够装备L15的成品发动机,捷克和乌克兰发展中的小推力涡扇发动机的加力改进型虽然在性能指标上能够满足要求,但是这些发动机目前的技术开发程度明显要低于L15机体的进度,中国航空型号发展中发动机拖飞机后腿的问题在L15的型号发展中再次出现。

L15原型机在2006年3月首飞时所采用的发动机为不带加力的DV-2,装有捷克生产的DV-2发动机的L15在动力性能上基本能够满足样机试飞的要求,但是缺乏加力装置造成最大推力低于设计要求的问题,导致L15原型机在起飞性能、加速性、爬升率上无法达到设计要求,发动机推力不足也使L15原型机不具备设计指标中要求的超音速飞行能力。捷克和乌克兰生产的DV-2和AI-222-25被用来装备与L15外形类似的雅克-130,而这些企业在技术上都具备改进设计和生产小型加力式涡轮风扇发动机的能力。国外新型战斗机基本上都采用了中等推力以上级别的航空动力装置,没有新机型采用了加力推力在 4~5吨的加力式涡轮风扇发动机,国外发动机制造企业缺乏全新设计这一级别发动机的动力,而目前开发中的DV-2F和AI-222-25F都是利用教练机用小推力发动机,通过在基本型发动机的基础上增加加力部分来提高最大推力以满足更高动力性能的要求。在DV-2和AI-222-25基础上开发的DV-2F和AI-222-25F都属于4吨级推力的发动机,而L15也是目前唯一在发动机技术性能要求上符合DV-2F和AI-222-25F技术指标的机型。

美国和台湾联合开发的F125加力涡轮风扇发动机在推力和尺寸上同样能够满足L15的需要,而且F125现在已经装备了中国台湾地区生产的IDF战斗机,F125不加力改进型F124也是性能较好的教练机用航空动力装置。L15使用经过使用验证的F125在技术上是个较好的选择,F125在技术成熟程度和寿命、可靠性方面都要超过L15目前计划采用的动力装置,尤其是F125技术风险上要明显低于新开发的DV-2F和AI-222-25F,但是中国与美国在政治和军事技术交流上的现实情况,导致国内装备的L15很难在航空动力系统选择上利用F125作为动力装置。大国之间的政治、军事关系变化是复杂和难以琢磨的,L15虽然目前看起来能够使用美国F125发动机的条件,但是如果与美国有良好关系的国外用户采购了L15,那么极其有可能通过类似K-8的合作方式为L15采购到F125发动机。

L15在设计上就是以国际教练机高端市场作为重点市场推广目标,中国早期推出的出口型K-8中级教练机采用的就是美国提供的发动机,而国内使用的改进型JL-8则应用了乌克兰设计的WS-11发动机。教练机作为直接军事价值有限的航空装备的政治敏感度比作战飞机要低,因此推向国际市场的L15在动力系统的选择上也存在一定的余地,如果L15能够在国际教练机市场上获得用户的接受,尤其是准备采购L15的用户是习惯于使用西方航空产品的国家时,L15目前计划的捷克和乌克兰/俄罗斯开发的动力装置未必会得到用户的认可。F125作为综合技术性能较为先进又经过应用验证的成熟航空动力系统,在技术性能、可靠性、维护性方面都要超过DV-2F和AI-222-25F,如果能够通过当初出口K-8的方式为国外用户选装F125发动机,虽然在出口对象的选择上需要受到美国技术出口限制的影响,但是在全寿命周期费用和市场认可程度方面将比目前的动力方案有较大的提高。美国航空工业并没有发展与L15在型号性能和规格上类似的产品,因此L15与美国航空产品不大可能会出现直接的市场竞争,因此在L15未来市场发展中也有可能存在利用F125发动机的可能。
L15动力装置在技术和市场上所存在的风险

根据洪都公司目前所透露出来的L15发动机的选择条件来看,目前正处于技术开发过程中的AI-222-25F被确定为L15的基本动力装置,虽然在原型机首飞的时候配套使用的发动机还没有完成研制工作时,国内、外的很多型号也采用过利用成熟动力装置保证飞机首飞和基本试验不受影响的情况,但是教练机这种机型在航空动力系统上承担这样大的风险却是比较少见的。L15是一种在气动和结构上全新设计的喷气式超音速教练机,选择没有经受到使用验证的动力装置与教练机的安全可靠性要求之间本身就存在矛盾,洪都公司为几乎全新设计的L15使用新发动机可以说是一个比较大的冒险。

L15在以国际市场作为重点目标的情况下将不可避免的要受到市场竞争的影响,首飞于2006年初的L15是世界上同技术条件高级教练机中发展较晚的型号,技术开发和试验时间短的问题对于强调安全可靠的教练机来说将是个比较大的问题。国外开发的T-50、米格-AT以及雅克-130不但开发进度要比L15提前,而且在技术成熟程度上同样要比目前的L15有很大的优势。L15在设计上采用了全新的气动布局、大量新工艺和新结构设计、数字式电传飞行控制系统、全新的机载设备和新的航空动力装置,技术跨度很大L15在新技术应用程度上已经明显的超过了国际航空界公认的新机验证风险临界点(国外普遍认为新机采用的新技术超过30~35%就会存在比较大的技术风险)。L15本身在设计和制造过程中就因为采用新技术过多而存在风险,全新的航空动力装置则使L15所存在的技术风险更加明显,尤其是关系到飞行安全岛发动机缺乏应用检验的问题很容易引起用户的疑虑。

发动机的成熟和可靠程度之间关系到飞机的安全性和完好率,美国和韩国联合开发的T-50采用的是经过长期考验的F404发动机,而米格-AT和雅克-130所使用的发动机也有多个不同型号可供选择,与这些已经满足交付要求和拥有成熟动力系统的国外型号相比,L15目前可能采用的DV-2F和AI-222-25F都是新改进的新产品,不但缺乏在其他型号上所进行的使用验证,而且无论是DV-2F还是AI-222-25F现在都还没有完成研制工作,这两种发动机后续技术开发的稳定性和产品的可靠性目前仍然无法得到保证。

L15采用乌克兰或者捷克的发动机虽然在技术上存在一些成熟性和可靠性的问题,在获得途径和政治层面上应该也不存在能够构成直接影响的大问题,但是L15真的要采用DV-2F和AI-222-25F发动机却存在市场推广上的巨大风险。L15在设计过程中得到了俄罗斯雅克设计局在技术上的部分协助,技术上的合作不可避免的导致雅克设计局对于L15的大体情况有所了解,而雅克设计局所开发的雅克-130恰恰是在国际市场上将与L15正面对抗的竞争对手。L15采用AI-222-25F之后在技术性能上确实可以达到设计指标的要求,但是现在的L15实际上等于是在为AI-222-25F(或者DV-2F)进行技术验证。新发动机技术上可能存在的缺陷很有可能会对早期L15的可靠性造成一定的影响,用户对采用全新动力装置的L15也不可避免的要产生怀疑,发动机上存在问题共同作用下的L15早期市场开发未必会很乐观。雅克-130生产型的技术设计和飞行试验工作已经基本完成,雅克-130作为一个成熟的飞机型号必然会在后续发展中提高性能和扩大使用范围。

俄罗斯已经基本完成开发工作的雅克-130已经属于比较成熟的机型,现代化的雅克-130近年来已经获得了俄罗斯本国和很多国际用户的关注,作为老牌航空技术强国的俄罗斯在市场开发条件、技术储备和国外用户信任程度上要比中国的L15有优势。雅克-130和L15都是采用先进气动布局和数字式电传操纵系统的先进飞机,雅克-130目前的技术条件是具备一定多用途能力的亚音速高级教练机,雅克-130在气动布局和绝大部分技术性能上与L15基本相同,计划采用同样系列发动机的雅克-130和L15在性能上存在的最大差别,只是L15的发动机因为带有加力系统而为飞机提供了超音速飞行的能力。雅克-130不具备超音速飞行能力确实在综合性能上不如L15,但是雅克-130在成本和使用费用上比L15要有一定的优势,同时需要注意到雅克-130不能超音速飞行并不是雅克设计局没有这个能力。雅克-130的飞行性能虽然是在综合考虑了性能、成本、技术条件和使用价格后的结果,但是在雅克-130设计的时候雅克设计局找不到合适的航空动力装置以满足超音速飞行性能也不能不说是一个原因。L15目前所可能选择的加力式发动机是DV-2F和AI-222-25F,而这些发动机的不加力型号DV-2和AI-222-25恰恰是以雅克-130为重点的侯选动力装置。

洪都研制的L15在各方面看起来都可以说成是雅克-130的强大对手,L15所具备的超音速飞行能力在一定程度上还是雅克-130所不具备的,但是无论是从珠海航展还是从国外媒体所得到的信息,都证明了雅克设计局在L15的发展过程中都对洪都提供了部分技术上的咨询,这个情况不由得使笔者对雅克设计局的用心报有怀疑态度。雅克设计局的经营情况虽然紧张也并没有达到非常困难的境地,当雅克设计局与意大利联合发展雅克-130的结果是培养出M346这样一个新的竞争对手的情况下,雅克设计局竟然会为很多性能指标还要优于雅克-130的L15提供技术支持,这个等同于培养竞争对手的措施就不能简单的以经济利益进行判断了。笔者个人的看法甚至说是忧虑正是来源于雅克设计局L15项目的热心,L15除了采用加力发动机获得的超音速飞行能力之外,其他方面的技术指标和雅克-130并没有根本上的差别,雅克设计局现在已经将雅克-130项目进展到了接近装备的非常成熟的程度,而使雅克-130具备超音速飞行能力也并不是什么难以完成的困难,DV-2F和AI-222-25F的出现难道真的就是为了L15这样一个项目吗?难道在雅克设计局对L15提供技术支持和开发DV-2F与AI-222-25F之间就没有什么内在的联系?

雅克-130在DV-2F和AI-222-25F完成后很有可能会开发超音速型号,正如L15目前采用不加力的DV-2首飞的情况一样,雅克-130通过换装加力式DV-2F和AI-222-25F发动机同样可以获得超音速飞行的能力。亚音速的雅克-130本身在成本费用上就要优于L15,为了满足市场的需要而推出超音速雅克-130改进型也不存在任何技术困难。按照俄罗斯目前在航空技术发展上所具备的能力来看,只要俄罗斯空军或者国际用户对雅克-130存在超音速性能的需要,雅克设计局很容易就可以利用DV-2F或AI-222-25F使雅克-130获得不低于L15的超音速飞行能力。L15在综合性能上面对超音速的雅克-130改进型时并没有性能上的优势,雅克-130的预期生产数量也几乎可以肯定要超过L15,L15在成本和后勤供应上很难和采用同样发动机的雅克-130竞争。俄罗斯一旦开发完成雅克-130的超音速改进型并推向国际市场,那么亚音速和超音速两个系列的雅克-130将可以从成本和性能这两个方面挤压L15在国际市场上的销售空间,国际教练机高端市场上存在的政治因素同样会对L15的市场前景造成不确定的影响。雅克-130在同时期开发的高级教练机中已经属于是非常成熟的高性能机型,雅克-130先进的气动设计使其市场竞争力和改进改型的潜力非常大,如果俄罗斯航空科研系统发现L15教练机存在比较可观的市场,那么完全有能力在较短的时间里利用雅克-130的机体改装使用AI-222-25F发动机的超音速教练机,L15在这种情况下有可能会成为雅克-130市场推广的探路石和新型发动机的验证机,目前雅克设计局对L15所提供的技术支持很有可能在经济因素的背后也存在有这个目的影响,其在L15后续市场开发过程中可能存在的消极影响对L15的发展前景是个潜在的危机。

L15在国际市场上不但要受到T-50和MKAO这类单发超音速教练机的竞争,雅克-130和米格-AT也将在另外一个方面压缩L15的市场。雅克-130一旦开发出超音速改进型将会在国际市场上对L15构成根本性的威胁。雅克-130如果不考虑生产超音速改进型虽然有利于L15的市场竞争环境,但是装备使用DV-2F和AI-222-25F发动机的将几乎只有L15这一个型号。发动机和飞机产量低的问题将明显增加L15的成本价格和后勤维护难度,成本问题很容易因为市场竞争能力降低而影响L15在国外和国内的市场前景。DV-2F和AI-222-25F实际上都是不加力型发动机基础上发展的改进型号,不加力的DV-2和AI-222-25发动机本身的使用范围比较有保证,目前仅有L15确定采用的DV-2F和AI-222-25F在发动机生产企业中所能够获得的吸引力不大,单独一个型号所可能存在的市场价值难以吸引发动机制造企业和L15生产方共担风险,反到有可能在发动机技术开发过程中将L15作为验证发动机技术的途径加以利用,假设L15市场开发出现困难时甚至有可能出现釜底抽薪的局面。

国内航空动力选择对L15未来发展的影响

    乌克兰生产的AI-222-25发动机在技术上在同类机型中处于较好的标准,国内目前也没有自行研制类似规格涡扇发动机的成功经验,而小推力发动机又是构成系统和完善的航空动力布局中不可缺少的部分,因此即使没有L15的项目中国也应该拥有与AI-222-25技术等级相当或者更好的动力装置。AI-222-25F发动机的引进除了对L15的项目发展有直接影响之外,对于中国航空技术的发展也可以起到必要的促进作用,毕竟AI-222-25是一种核心机水平较高的小型高性能航空动力装置。国内引进AI-222-25的生产技术不但能够解决L15动力装置受制于人的问题,采用不加力的AI-222-25改装JL-8还可以从根本上提高JL-8的飞行性能和发展潜力,如果利用AI-222-25的核心机也能够发展出推力在3500~5000千克的大涵道比发动机,能够用于为国内未来开发小型公务机和客/货运飞机提供动力装置。

国内航空发动机企业通过多个型号涡轮风扇发动机的研制或者引进型号的国产化,目前已经基本上具备了依靠国内力量发展第三代喷气发动机的基础条件,理论上完全有能力利用国内技术来发展适合L15使用的航空动力装置。L15的航空动力装置的供应可以通过引进国外技术进行国产化改进来建立基础条件,这样的方法在类似机型的开发和改进过程中已经有过成功的经验,国内装备JL-8的WS-11发动机就是利用引进乌克兰成品发动机仿制改进的产品。装备中国军队的JL-8采用的WS-11就是引进乌克兰AI-25发动机的仿制型,为L15超音速教练机选择同样由乌克兰开发的AI-222-25F,在技术上与已经部分实现国产化的WS-11之间存在一定的继承性,相对来说能够在政治上比较可靠的情况下完成国产化工作。JL8目前采用的WS-11虽然在发动机性能指标上比采用西方发动机的K-8略差,但是发动机国产化的发展却是K-8/JL-8国内应用的先决条件,L15如果想将中国空军和海军航空兵作为用户则必须考虑到发动机的国产化,至少需要国内有能力完成对L15的发动机及其附件的维护和修理。承担训练任务的教练机用航空发动机不可能始终依靠从国外进口来供应,政治上可能存在的问题和市场竞争很容易影响到发动机的稳定供应,中国成都飞机公司开发的出口型FC-1战斗机在发动机上就已经受到这些因素的影响,L15想要真正推向国家市场或者装备中国空军和海军航空兵,能否解决发动机的稳定供应和维护是一个能够起到决定性作用的关键。L15想要真正获得稳定的出口前景和国内市场开发的基础,解决发动机的问题应该说是能够决定一切的重点,只要L15没有一个稳定和可靠的发动机供应就不可能真正得到用户的认可。

L15的机体设计和航空电子设备基本上都可以由国内现有的资源满足,只有发动机这个中国航空工业长期以来一贯的弱点是个瓶颈。引进AI-222-25F发动机在政治和技术上应该并不存在什么大的困难,国内的航空发动机企业现有的技术条件也可以满足引进后国产化生产的需要,甚至利用WS-11的技术也可以发展出技术性能略低于AI-222-25F,但是仍然能够基本满足L15需要的加力涡扇发动机。L15采用引进国外发动机作为航空动力系统在技术上基本不存在大的难度,但是真正制约国内发展4吨级发动机的关键是产量和该规格发动机的应用范围。国内目前装备的主力作战飞机几乎都使用中等推力以上规格的发动机,而大型无人机虽然也需要类似吨位的发动机以提供动力供应,但是无人机所采用的发动机基本都是无加力发动机,目前开发过程中的中等推力发动机的不加力改进型完全能够满足需要,而更小推力的无人机发动机也可以直接选择WS-11级别的发动机,类似AI-222-25F推力级别的加力发动机目前看来只能用于L15。

中国空军和海军航空兵目前正处于大规模装备更新的时期,以第三代战斗机为代表的新一代航空武器装备的综合战斗力明显的优于前一代飞机,装备技术性能的改变能够在降低飞机数量的情况下保证战斗力的提高,中国航空作战力量已经不需要维持装备大量作战飞机的旧编制。作战飞机数量的削减使教练机的装备数量不可避免的要受到影响,如果L15的出口市场不能按照计划中的规模和速度推广完成,那么单独由中国本身消化L15和为L15提供全新的动力装置则比较困难。L15在有限的机体规格设计上采用双发动机和具备超音速飞行的能力,在技术上可以说是瞄准了T-50、MAKO和米格-AT、雅克-130之间的空隙,通过对飞机本身定位上的考虑突出特点以回避市场竞争的强点。L15在总体设计上确实表现出了其独创性和先进性,但是L15实际上很难打入西方和俄罗斯传统的飞机销售市场,雅克-130等机型在后续发展中极有可能会在技术和性能上对L15构成正面的威胁。目前国际教练机高端市场几乎被西方和俄罗斯全面垄断,经济发达国家出于政治和装备统一性的考虑将很难认可中国的L15,而L15全新设计所伴随的高价格使其在经济不发达国家的销售情况也未必乐观。L15如果无法打开出口市场那么有可能因为产量不足而导致成本问题更加恶化,而飞机产量不足的问题同样也会影响到发动机的发展和应用,甚至将直接影响到国内对于类似规格发动机的引进仿制或技术开发工作。L15在后续技术发展和市场开发过程中将面对很大的困难,如果在市场推广中能够解决这些困难则为中国军用航空技术出口打开了新途径,如果L15不能有效开辟出国际市场则会对洪都公司和L15本身带来很大的影响。

L15的设计单位坚持使L15具备超音速飞行能力应该不仅仅只着眼于高级教练机,按照L15的技术特点和设计单位的产品构成来看,L15在气动设计和基础条件上应该具有很强的多用途改进意图。L15设计状态完全有条件可以作为一种比较现代化的轻型攻击机来使用,在规格和战斗力上应该满足能够取代中国军队现役Q-5强击机的要求,但是真正要使L15发展出作战改进型仍然存在很大的困难,而发动机的问题在中国困难中仍然发挥着非常重要的作用。中国空军和海军航空兵目前已经将战略思想由早期的国土防空转向主动性和积极性更强的攻势防御,重视空中力量的打击作用和提高作战范围的努力使作战飞机逐渐向大型化发展,J-10、JH-7和SU-27/30的装备使中国空中作战力量在技术水平上具备了进攻的能力。中国空中作战力量在新的战略思想下仍然会存在直接支援地面部队的战术要求,需要装备能够填补现役高性能战斗机和武装直升机之间空缺的机型。当中国空军因为经济因素而无法大规模利用J-10来满足战术上到处要求时,L15规格的轻型作战飞机是填补Q-5退役后作战范围空缺的较好选择,而L15的设计单位应该也是比较看重这方面在国内和国外可能存在的市场空间。

L15的战术攻击型目前的前景可以用“理想是美好的,现实是残酷的”来形容,中国航空工业系统目前已经完成了FC-1出口型战斗机,而FC-1实际上在规格和技术性能上与L15基本相当,有条件与L15竞争的FC-1目前在成本和项目进度上都要比L15有明显的优势。FC-1和L15同样执行战术攻击任务时的作战效率并不存在什么差距,但是国内开始仿制的FC-1配套发动机目前已经取得了阶段性的成果,而且FC-1在国际市场上已经确实获得的定货又可以保证FC-1的基本产量,FC-1在L15还因为动力问题而前途难测的时候已经达到了可交付的状态。研制国本身不装备的作战飞机想在国际市场上推销是非常困难的,中国为了顺利出口FC-1将不可避免的在国内采购和装备部分FC-1的国内型,目前配套给FC-1的中等推力发动机未来还有可能作为JL-9和新机型的动力装置,通过目前投入到中等推力发动机的巨大力量也可以看出国内对该规格发动机自主供应的要求和预期的应用范围。中国空军不可能同时在国内装备战斗性能和规格类似的两种不同作战飞机,L15因为发动机问题导致的研制进度落后已经在竞争力上落后于FC-1,一旦中国空军开始采购FC-1的国内型必然将挤占L15可能的市场空间,L15市场的压缩将会严重影响到L15配套发动机国产化工作的前景。

L15想要在激烈的市场竞争中取得成功就必须要抓住时间这个关键,只有抓住时间上存在的空隙才有可能在市场上取得预期的成功,一旦失去时机就完全有可能使全新设计的L15成为航空史上又一个“叫好不叫座”的型号。如果想要尽可能的回避因为发动机问题给L15所带来的技术风险,那么利用现有的发动机基础条件首先满足国内需要,也许是L15尽快积累使用经验和为后续发展进行基础准备的好方法。根据目前国内航空教练机技术水平和发展条件来判断,与战斗机同型号的双座教练机的训练作用不可替代,发展具备超音速性能的高级教练机的作用从需求上来说并不明显。L15如果能够在发动机问题没有解决前暂时放弃对超音速飞行性能指标的要求,修改现有L15后机身的结构以降低飞机的结构重量,利用JL-8使用的增推型WS11来取代目前试飞使用的DV2发动机,完全有条件用3~4年的时间发展出类似YAK-130的高级教练机。L15首先利用国内可以满足供应的WS-11来发展亚音速高级教练机,应该有条件在国内市场上满足单纯作为高级教练机完成装备使用的需要。L15试飞的成功用事实证明发展亚音速L15不存在技术上的困难,首先开发技术相对成熟的亚音速L15能够尽快的占领市场,等到带有加力的合适发动机完成和成熟后再利用这个基础发展超音速型,甚至在动力系统成熟后完成超音速型号和继续发展多用途改进型,应该可以比较好的平衡好L15在技术、成本和时间因素等市场竞争中最重要的关系。
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猎鹰展翅
——通过发动机探询L15的发展前景

一、L15的基础情况和设计理念
大家知道,先进的作战飞机只有在高素质飞行员的操纵下才能够在现代化高技术战争中发挥作用。为了在空军装备体系中建立起一个良好稳定的飞行员培训系统,必然要拥有一个高效率的飞行培训体系。飞行学员在基础教练机和作战飞机之间的过渡和衔接直接关系到飞行员的技术水平,承担这一阶段训练任务的喷气式高级教练机就成为现代化空军装备体系的重要组成部分。作为能够满足先进战斗机稳定过渡要求的高级教练机,可以说是各种教练机型号的高端产品,也是国内和国际新一代喷气式教练机技术和型号发展的重点。
目前,我国空中作战力量的装备技术在经济发展和国家安全形势的双重作用下迅速提高,但作为人员训练任务的喷气式高级教练机的发展却一直落后于战斗机的发展速度。我国空军目前大规模使用的高级教练机只有落后的歼教-6和歼教-7,而随着空军装备的不断更新,作为训练战斗机飞行员主要型号的歼教-7已经很难适应我国航空武器装备技术的发展。这一态势随空军从20世纪90年代初期开始装备歼-8II和引进苏-27SK之后就越发紧迫,而随着近年来更加现代化的歼-8II改型和全新开发的歼-10先后服役之后,解决我国空军在战斗机和教练机之间存在巨大技术差距的压力也就越来越大。
从现状来看,空军在出口型K-8基础上改进装备的教练-8已经陆续取代过时的歼教-5中级教练机,而由初教-6和教练-8组成的初-中级教练机系统基本上也可以满足目前飞行员基础培训的要求,但是作为执行高级训练任务的歼教-7和战斗机同型双座教练机之间的高级训练工作中却存在一个比较大的技术空白,无论是在性能还是在技术上都已经无法满足填补这一空间的需要。高级教练机的综合性能与先进战斗机性能差距过大的问题,不但导致了中国战斗机飞行员培训时间过长和投资过大的问题,而且还存在飞行员训练科目不足和非技术原因导致的淘汰率过高的问题。这些问题已经开始对飞行员的训练水平造成不利的影响,飞行员培训机型不能适应作战机型技术条件的问题严重,极大地限制了我国空中力量的战斗力发展。上述问题的暴露,使得空军迫切需要发展一款能够满足为新一代高性能战斗机提供飞行员的新型高级教练机。
新型高级教练机的发展,对于“提高训练质量,优化训练过程,讲求训练效益”有着重要的作用,笔者认为发展新型高级教练机时应优先考虑的是:

        安全性:在安全、可控制环境下保持合理的淘汰机制;
        可用性:满足未来主战飞机要求的教练机训练效能,满足未来训练任务要求的教练机可靠性、维护性和保障性;
        经济性:以教练机自身全寿命周期费用为基础,评估教练机对加速战斗力生成的实际作用,从整个训练体制的角度全面衡量训练效益。
本世纪初,国内航空企业开始发展的教练-9(又称“山鹰”)和L15(亦称“猎鹰”)都是为了填补改善歼教-7和战斗机同型双座教练机之间的技术空白所做的努力,教练-9作为歼教-7的现代化改进型,突出的是技术上的继承性和可靠性,而L15作为独立开发的新机项目则更加重视平台和装备的先进性及前瞻性。L15目前在综合技术水平上处于国内同型机的最先进水平,该机在结构设计的先进性上要明显超过同时期发展的教练-9,双发布局及国内应用成熟的数字式电传操纵系统可以有效的提高训练飞行的安全性,高机动飞行能力能够满足未来主战飞机要求的教练机高训练效能,对于提高训练效益具有重要意义,其综合技术水平与目前国外最新开发的高性能教练机基本相当。L15全新设计的机体和动力装置在技术性能上完全达到了国外同类飞机的先进水平,作为一种采用了先进气动布局、电传飞行控制系统和拥有较大速度范围的军用飞机,其在完成飞行训练任务的同时还具备很强的多用途改进潜力,是中国新一代军用飞机中同时具备技术先进性和市场竞争力的先进机型。
二、L15所选择的动力形式和型号选择
1970年代以来,美国、俄罗斯、西欧等军事工业发达国家成功地研制了一批先进的高级教练机,培训了大批的第三代战斗机飞行员,研究它们高级教练机配装发动机的特点和趋势,对于我国新一代高级教练机配装发动机的选择和发展,具有十分重要的借鉴作用。
目前世界上在役的比较著名而且应用广泛的高级教练机有如表1所示的七种。
表1:世界上比较著名的在役高级教练机及其配装的发动机类型
高级教练机及其
研制公司        发动机及其
研制公司        发动机类型
Hawk        英国宇航公司        阿杜尔系列        英国罗.罗/法国透博梅卡公司        涡扇发动机
Alpha Jet        法国达索飞机公司/德国道尼尔公司        拉扎克04        法国透博梅卡/SNECMA公司        涡扇发动机
MB.339B        意大利马基公司        威派尔MK680-43        英国罗.罗/意大利菲压特公司        涡喷发动机
T-38        美国诺斯罗普公司        J85-GE-17B        美国通用电器公司        涡喷发动机
Saab-105        瑞典萨伯-斯康尼亚公司        J69                涡喷发动机
L-39/59        捷克        ΑИ-25ΤЛ/ДВ-2        乌克兰前进设计局        涡扇发动机
MiG-21YC/MiG-21YM        俄罗斯米高扬设计局        P-11Φ-300/P-13-300        俄罗斯库兹涅佐夫设计局        涡喷发动机
表中三种高级教练机配装涡扇发动机,另外四种高级教练机配装涡喷发动机。不过四种1960 -- 1970 年代研制的高级教练机(其中美国和俄罗斯的高级教练机都是1950年代开始研制的)使用的涡喷发动机J85、威派尔及P-11Φ-300多已停止生产。
目前世界上正在研制的新一代高级教练机有四种,它们配装的发动机类型见表2。
表2:世界上新一代高级教练机及其配装的发动机类型
高级教练机及其研制公司
        配装的发动机及其研制公司

高级教练机        研制公司        发动机        研制公司
YAK-130
/M-346
        俄罗斯雅克福列夫设计局/意大利马基公司        AI-222-25
/F-124涡扇发动机        乌克兰前进设计局和捷克ZVL发动机工厂/国际涡轮发动公司机公司
MiG-AT        俄罗斯米高扬设计局/法国塞斯坦公司        拉扎克04涡扇发动机        法国透博梅卡/SNECMA公司
T-50
(KTX-2)        韩国三星重工/美国洛克希德-马丁公司        F404-GE-402涡扇发动机        美国通用电器公司
Mako
(AT-2000)        德国戴姆勒-克莱斯勒宇航公司        EJ200涡扇发动机        欧洲喷气涡轮公司
新一代高级教练机全部选用涡扇发动机。另外,近年来高级教练机的改型,如美国海军在Hawk 60系列的基础上改进型T-45、捷克的L-159B、日本F-2B高级教练机,也都选用涡扇发动机。可见高级教练机配装涡扇发动机,是高级教练机发展的必然趋势。
涡扇发动机相对于涡喷发动机的低耗油率,对于教练机全寿命期(一般达20年)使用费用的节省十分可观,同时发动机的低耗油率也增加了教练机宝贵的续航时间,在一次飞行中,教员可以安排更多的练习,从而提高训练效率。
另外,高教机选择双发布局具有较大的优势。虽然单发布局具有结构重量较轻,采购费用较低的优点,但是对于培训飞行学员来讲教练机双发布局在提高飞行安全方面具有重要意义。教练机在频繁的起落飞行训练中,由于技术缺陷、维护使用失误和外来物的损害,特别是低空飞行中的鸟撞,会导致发动机的停车。双发布局可以保证在其中一台发动机发生故障后,用另外一台发动机安全飞行和着陆。国内外的飞行经验证明,单发布局的教练机,一旦发动机出现故障,会造成学员心理恐慌,从而引发飞行事故。美国、法国、德国研制的高级教练机T-38、Alpha Jet都采用双发布局。俄罗斯军方对新一代高级教练机(雅克130和米格AT)以及美国未来侦察/攻击/战斗机训练系统(RAFTS)计划都明确提出双发布局要求。我国引进的苏27战斗机,发动机曾经发生多次空中停车,由于双发布局,避免了飞行事故的出现。而最近一架歼7战斗机却因鸟撞导致发动机停车,造成飞机坠毁。
作为以满足培训三代和四代战斗机飞行员为目标发展的高级教练机,L15在整体设计过程中对飞机的安全性和飞行性能之间进行了综合考虑。采用了小尺寸规格双发动力布局,以提高飞行安全性。同时两台小推力加力式涡轮风扇发动机使L15获得了大于1的推重比,充沛的动力能够保证L15具备M1.5左右的高空最大飞行速度和很高的剩余推力,先进的气动布局和数字式飞行控制系统使飞机在大迎角控制能力和机动性上都比较出色。
AI-222-25发动机是乌克兰扎波罗日“前进”设计局于20世纪90年代末期根据俄罗斯雅克福列夫飞机设计局的YAK-130飞机要求开始研制的,是一型高性能的不加力小涵道比涡扇发动机,AI-222-25发动机在YAK130飞机上的大部分飞行试验已完成,近期将完成定型。从2000年开始, 乌克兰“前进”设计局在AI-222-25发动机基础上增加加力装置,改进研制AI-222K-25F发动机。L15计划采用的发动机是带有加力装置的AI-222K-25F涡轮风扇发动机,这个类型的发动机在国外已经是技术和应用相当成熟的产品。AI-222K-25F涡扇发动机采用了当代西方发动机相似的新技术,主要特点有:采用高负荷风扇,增压比达到2.6,两级风扇都采用了整体叶盘结构,具有较高的可靠性;高压涡轮叶片采用定向结晶的空气叶片,叶片的冷却方式较先进,使涡轮前温度达到1480K,单级低压涡轮的级负荷也比较低;发动机在结构上采用单元体结构,便于装配和维护;控制方式上采用了全权数字电子控制系统(FADEC);加力比高、寿命长,全寿命使用费用低。
为了规避新飞机配装新发动机可能出现的风险,2006年3月首飞时,L15架飞机配装斯洛伐克HTC-AED公司生产的、已经使用多年的且比较成熟的DV-2X发动机(该发动机是由乌克兰“前进”设计局设计,曾配装过L59飞机和YAK-130原型试验样机),
换装AI-222K-25F的L15飞机将于2007年首飞。
在国际市场方面,中国早期推出的出口型K-8中级教练机采用的就是美国提供的发动机,而国内使用的教练-8飞机则应用了乌克兰生产的AI-25TL和国产的涡扇-11发动机。教练机作为直接军事价值有限的航空装备,其政治敏感度比作战飞机要低,为了使L15便于在国际教练机市场推广,推向国际市场的L15在动力系统的选择上也存在一定的余地,如果L15能够在国际教练机市场上获得用户的接受,尤其是准备采购L15的用户是习惯于使用西方航空产品的国家时,L15也可以换装国外综合技术性能较为先进又经过应用验证的成熟航空动力系统。
三、L15动力装置在技术和市场上所存在的风险
3.1 AI-222-25发动机的特点
AI-222发动机系列是乌克兰扎波罗日飞机发动机联合体(Zaporozhye Aircraft Engine Complex)于90年代后期根据高教机、轻型攻击机、轻型战斗机的市场需求开始改进研制的发动机,该联合体由伊伏琴柯前进设计局(Ivchenko Progress Design Bureau)和扎波罗日发动机制造厂组成。
AI-222-25发动机在AI-25TL和DV-2基础上进行了比较大的改进,该发动机:
        技术先进、性能较优。该发动机采用与当代西方发动机相似的新技术,如单元体结构,FADEC控制系统,定向结晶高温涡轮叶片,高负荷整体叶盘结构等,其主要性能参数与西方国家同类产品比较,性能较优,另外发动机的冷、热端部件寿命分别达到6000小时和4000小时,翻修寿命可到2000h。
        政治风险小。乌克兰是独立主权国家,不受他国控制,我国与乌克兰国家关系友好,两国之间的技术贸易没有障碍;目前洪都航空工业集团公司的教练-8飞机仍然采用前进设计局和相应工厂生产的AI-25TL发动机,双方一直保持技术合作。据外电报道,在坦克、驱逐舰军用动力系统方面,我国与乌克兰也保持着良好的技术合作关系。
        技术风险小。
乌克兰扎波罗日飞机发动机联合体,是一家经验丰富,产品众多的发动机企业,其设计部门的前身苏联伊伏琴柯-洛塔列夫设计局是苏联著名的发动机设计局之一,已有60年的发展历史,1990年苏联解体后,该设计局及配套的扎波罗日发动机制造厂归属乌克兰。前后研制生产了AI-20、AI-24、D-36、D-18T、D-136、DV-2、D-236、D-436、D-27等涡桨、涡轴、涡喷、涡扇和桨扇各型17种涡轮发动机,总计生产30,000多台。用于伊尔-18、安-24、L-39、雅克-40、雅克-42、安-124、安-225、米-26等中型、大型运输机,教练机、直升机共53种飞机,在96个国家中使用,累积2.5亿飞行小时[4]。该联合体的质量管理体系已获得ISO-9002国际标准认证,目前正在与俄罗斯的克里莫夫公司、莫斯科联盟航空发动机联合体合作开发D-436涡扇发动机,是图-334支线飞机的动力,其改型可用于图-134, 雅克-42, 安-72 和 安-74 飞机及别-200水陆两用飞机上;AI-450 涡轴发动机系列, 将用于卡-226和卡-228直升机。此外,联合体还与俄罗斯的克里莫夫公司等发动机合作开发TV3-117涡轴发动机,用于多种直升机。
在教练机动力方面,1960年代研制的AI-25TL已配装3000余架捷克教练机L-39和30余架JL8教练机,1980年代研制的DV-2发动机用于捷克L-39教练机的改型L-59教练机及其新的改型L-159高级教练机,DV-2S,即RD-35, 是YAK-130高级教练机验证机的动力,DV-2发动机,已经生产200多台,经过使用的考验。AI-222-25发动机虽然是在研产品,但AI-222-25的核心机与DV-2的基本相同(仅高压压气机相差一级)。目前前进设计局通过与俄罗斯有关部门的合作,完成了4200kg加力推力级AI-222K-25F的总装配,2007年1月开始发动机的地面台架试验,2007年可交付首批加力型发动机给洪都集团。
国内对AI系列发动机,已经具备一定的生产条件,易于国产化
国内哈尔滨东安发动机制造公司生产的涡桨发动机WJ-5和南方航空动力机械公司生产的涡桨发动机WJ-6,最初都是乌克兰前进设计局的产品AI-24和AI-20。目前由608研究所、南方公司(331厂)研制的WS-11涡扇发动机(AI-25TL)也已设计定型。国内对该发动机系列的产品比较熟悉,在此基础上将来通过与乌克兰前进设计局的技术合作,引进同一系列的乌克兰AI-222-25发动机,在WS-11批生产线上,制造AI-222-25发动机,不需要进行大规模的技术改造。
        促进我国小推力级发动机的系列发展,形成军民两用和一机多用
在AI-222-25发动机核心机的基础上,若加大涵道比,可以增大推力,降低油耗,能够适用于更大型的飞机。乌克兰正在研制的AI-22发动机,就是一种比较适用的民用发动机,已选为50座的图-324的动力。AI-222-25的加力型的推力,与国内涡喷发动机WP-6的加力推力相当,其核心机的空气流量与WJ-6的差别不大,均为20kg/s左右,但是具备重量轻、油耗低的优点,在我国具有较大的应用前景。
        价格优势
AI-222-25发动机每台初步定价约为阿杜尔发动机的50%;F-124的40%。
3.2 AI-222-25发动机的研制风险
选用AI-222-25发动机,也有不足之处,应当采用必要的措施,最大限度地降低技术风险。其潜在的风险有:
        AI-222-25发动机不是货架产品,仍然潜在一定的风险。
按照乌克兰前进设计局的计划,AI-222-25发动机2006年定型,即使高级教练机在2007年立项, AI-222-25发动机也不会影响L15研制的进度。但这毕竟是预定的计划,新研制的飞机配装新研制的发动机,更增加了该项目的技术风险。为了确保高教机的研制进度,L15先采用性能水平相当的DV-2发动机进行飞行试验,最后选用AI-222-25发动机定型。
        带加力的AI-222-25F发动机的研制风险
目前前进设计局依托俄罗斯航空发动机研究权威部门中央航空动力研究院(ЦИАМ)及乌克兰基辅空气动力研究所的技术储备,完成加力燃烧室的性能设计、特性计算及参数选择,其结构设计以RD-33发动机(装米格-29战斗机)和AL-31F发动机(装苏-27战斗机)的技术方案为基础,前进设计局与克里莫夫发动机公司、莫斯科联盟航空发动机联合体等俄罗斯发动机公司均有合作关系,增加加力燃烧室应该可行。走跨国联合研制的道路是一个减少技术风险,提高投资效益的捷径。这样自然会促进带加力的AI-222-25发动机的研制。
        发动机控制系统的设计
AI-222-25发动机采用的全权限数字电子控制系统(FADEC),是目前国际上比较先进的技术,该技术已经在AI系列的民用发动机AI-22上使用,前进设计局通过与俄罗斯的有关部门合作进行改进,应用于AI-222-25发动机,涉及到与第三方合作的问题。
选择AI-222-25发动机作为L15的动力,发动机国产化是不可回避的问题。这里对AI-222-25发动机的技术经济性进行分析:
        发动机采购及维修费用估计
取一架高教机的寿命为20年,每年平均飞行300 h,则一架飞机全寿命期总共飞行6000 h。
设发动机的翻修费用为发动机价格的30%
一架高教机装一台WP13F涡喷发动机,每台发动机可以翻修两次,飞机全寿命期需要6.7台发动机,共翻修13.4次,一架高教机装两台AI-222-25涡扇发动机,每台发动机可以翻修两次,飞机全寿命期需要2.5台发动机,共翻修5次,则装两台AI-222-25涡扇发动机的高教机方案比装一台WP13F涡喷发动机约节省2000万元。
        发动机燃油消耗估计
参考前进设计局提供的数据,装两台AI-222-25涡扇发动机的高教机方案比装一台WP13F涡喷发动机在一架飞机全寿命期6000 飞行小时中,总共大约节省5600吨燃油。
从上述对比可以看出,AI-222-25涡扇发动机与可以用于国产涡喷发动机相比,具有寿命长、油耗低、维修性好的优点,虽然配装双发,但飞机全寿命费用仍然节省许多。
3.3 AI-222-25发动机的技术引进与技术合作
20多年来,608所和331厂研制和生产过乌克兰前进设计局设计的AI 系列的三种发动机AI-22、AI-24及AI-25TL,比较熟悉该设计局发动机的设计和制造特点。L15拥有广阔的国内和国际市场,乌克兰前进设计局表示了积极的合作愿望,借此机会,以市场换技术,通过技术引进与技术合作的方式,逐步实现AI-222-25发动机的国产化是可行的。331厂对AI-222-25系列发动机的制造工艺和材料使用情况进行初步分析后认为,由于AI-222-25与WS-11在制造技术方面存在较大的继承性,331厂在成功研制WS-11的基础上,通过与国内其他厂家的技术合作,除个别零部件(如涡轮定向晶体空心叶片、特殊气动雾化喷咀等)需要外协攻关研制或进口专用设备外,331厂初步具备制造AI-222-25发动机的能力。另外AI-222-25发动机使用的绝大部分材料与AI-25TL相同,在WS-11国产化过程中,已经使用相应的国产材料替代,仅有少量的材料目前还没有找到对应的材料牌号,需要进行研究国产替代材料。2006年11月,乌克兰MOTOR SICH公司和前进设计局专家在株洲了解南方公司生产AI-222K-25F发动机的技术能力、现有的生产车间,设备,生产和检验工艺,燃气涡轮发动机的装配和试验,人员数量和技术水平以及现行的质量控制体系;介绍了AI-222K-25F发动机主要零部件的结构、材料、工艺和冶金特点。经过对南方公司的考察,乌方专家的结论是:南方公司基本具备制造AI-222K-25F发动机的能力。目前,AI-222K-25F 发动机生产许可权引进谈判进展顺利。
四、国内航空动力选择对L15未来发展的影响
国内航空发动机企业通过多个型号涡轮风扇发动机的研制或者引进型号的国产化,目前已经基本上具备了依靠国内力量发展第三代喷气发动机的基础条件,理论上完全有能力利用国内技术来发展适合L15使用的航空动力装置。L15的航空动力装置的供应可以通过引进国外技术进行国产化改进来建立基础条件,这样的方法在类似机型的开发和改进过程中已经有过成功的经验,国内装备教练-8的涡扇-11发动机就是引进乌克兰发动机改进的产品,为L15超音速教练机选择同样由乌克兰开发的AI-222-25F,在技术上与已经部分实现国产化的涡扇-11之间存在一定的继承性,相对来说能够在政治上比较可靠的情况下完成国产化工作。
研究我国高级教练机配装的发动机的采购、技术合作、技术引进、国产化问题,不仅仅是一种发动机型号发展的问题。它涉及到我国高级教练机、攻击机、轻型战斗机、公务机、直升机和中/小型民用飞机的动力问题,对于我国航空工业动力技术的发展,具有更为长远的意义。
我国涡扇发动机的预先研究和型号研制,已经形成大推力发动机(WS-10,13,000kg 加力推力级)、中推力发动机(中推,FWP-14,8,000kg 加力推力级)、小推力发动机(WS-11,2,000最大推力级)及微型弹用发动机的发展格局,但缺少3000~4000 kg加力推力级的先进发动机,采用双发布局的新一代高级教练机,可以填补这一空白,充实我国小推力发动机的发展系列。
乌克兰前进设计局AI发动机系列,对于我国小型发动机系列发展具有很好的借鉴作用。利用WS-11的技术积累,将AI-222发动机的核心机作为小推力级发动机系列发展的基础平台,AI-222-25是比较理想的高级教练/轻型攻击机的动力,全加力状态推力达到4200公斤的AI-222K-25F,采取双发配置,也很适合我国轻型双重任务战斗机的需要。4000公斤级大涵道比、低耗油率的AI-22发动机适合50座级支线飞机和公务机的动力需求。
L15试飞的成功用事实证明发展亚音速L15不存在技术上的困难,同时也给用户提供了多种方案选择的可能性。在此基础上,随着带有加力发动机的超音速型以及继续发展多用途改进型,应该可以比较好的平衡好L15在技术、成本和时间因素等市场竞争中最重要的关系。
总之,L15的发展计划中充分考虑了发动机选择上可能带来的风险,先采用性能水平相当的DV-2发动机进行飞行试验,最后选用AI-222K-25发动机定型,从而有效的规避可能存在的风险。同时3000~4000 kg加力推力级的先进发动机(AI-222K-25系列)也可以填补国内在此推力量级的空白,为我国未来支线飞机、公务机、无人机等机型的发展提供有力的保障。
利用JL-8使用的增推型WS11来取代目前试飞使用的DV2发动机,完全有条件用3~4年的时间发展出类似YAK-130的高级教练机。L15首先利用国内可以满足供应的WS-11来发展亚音速高级教练机,应该有条件在国内市场上满足单纯作为高级教练机完成装备使用的需要。

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没有加力的DV2就是现成的,还用WS11替吗?:o
没加力型?还不如直接买雅克130生产线省事!:L
L15用加力主要是考虑多用途改型的需要,是一个机型未来几十年的发展潜力!:victory:
发动机哎.........
发动机是个问题,但没那么严重,改个加力难度没那么大吧?
中国航空最大的问题就是发动机~~~
这时候发文有何深意?莫不是l15不成啦?
原帖由 大蹦蹦 于 2007-10-24 17:15 发表
这时候发文有何深意?莫不是l15不成啦?


……没有什么内在的意思,只是文章公开的时间到了。
03什么时候出来?
我十分不看好15的未来
倒是觉得废柴1号改个双座来得稳妥很多
F125=。=从IDF上往下拆 嗯嗯
说F125是有点离谱!:L
现在两个计划都达到什么程度了?
静观其变...等~~
原帖由 lizyu 于 2007-10-24 18:23 发表


……没有什么内在的意思,只是文章公开的时间到了。


  是,领会,大大前图多多的
谈判搞定了?:$
我就是冲着L15买的洪都航空的股票的!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
原帖由 fatfox 于 2007-10-25 01:48 发表
我就是冲着L15买的洪都航空的股票的!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!


同情一下,套牢的网友。;funk
要买西飞国际就赚大发了!
本人不太看好L15
已经处在了很尴尬的境地,高教9已经可以服役了,它还没把心脏搞定,等搞定了估计空军那边也没位置了,个人看好FC1发展教练型.有市场,有先进性.
F125可以用在出口型上么,如果用户和美国关系比较好,不是问题,F125也不是什么保密的玩意。
JL-9服役只是减轻L-15研制的时间压力,还替代不了L-15的作用!
别说涉军,就是民用敏感技术,只要涉华,全面封杀,美国单自己这样,也要求盟国武禁!
原帖由 5.8mm 于 2007-10-25 08:40 发表
别说涉军,就是民用敏感技术,只要涉华,全面封杀,美国单自己这样,也要求盟国武禁!



封杀埃及了?看得懂汉字不?
啥叫涉华?TFE731可是按民用发动机出口的!
对当年出口民用TFE731,批准出口理由是“该发含有落后技术,不会提升中国军工能力”,美国官方语!
原帖由 5.8mm 于 2007-10-25 08:57 发表
对当年出口民用TFE731,批准出口理由是“该发含有落后技术,不会提升中国军工能力”,美国官方语!

现在貌似即使是民用的呀加紧勒脖子了。:L
如果替代Q5,看好双发的L15。
老文了  现在的L15估计换发都试飞了

当年朋友去他们那实习的时候就开始做换发准备了
干杂活貌似发财更合适一些,毕竟有3.8吨的最大外挂能力,再加上小巴分摊的研发费用,较大的初始生产数量,都有助于降低成本
L15毕竟是教练机的底子,使用过载,机头直径,机内空间都限制了它向多用途战斗机发展
不是光有个M1.4的速度就能当战斗机用
L15战斗版弄出来的话价格比发财高,效能比发财低几乎是肯定的
原帖由 chmjiong 于 2007-10-25 12:21 发表
干杂活貌似发财更合适一些,毕竟有3.8吨的最大外挂能力,再加上小巴分摊的研发费用,较大的初始生产数量,都有助于降低成本
L15毕竟是教练机的底子,使用过载,机头直径,机内空间都限制了它向多用途战斗机发展
不 ...

肯定不是F50那样的战斗机而应该是替代小强的战斗攻击机,
如果无人攻击机不能及时替代小强,估计没有比L15改合适的了
原帖由 加勒彼海盗 于 2007-10-24 18:26 发表
03什么时候出来?

快了,进总装车间了!
原帖由 深海猎杀 于 2007-10-26 01:14 发表

快了,进总装车间了!


总装需多长时间
这个,毕竟是单机生产,速度相对批量要慢。
进总装线也要等不同系统的零部件啊。具体时间不知道。但年底上天是计划。
原帖由 fatfox 于 2007-10-25 01:48 发表
我就是冲着L15买的洪都航空的股票的!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

赚到了没有?:b
要是前几天买的,应该赚翻了!几天几乎天天涨停!