根據(jù)某些媒體猜測(cè),我國(guó)在第三代大推渦扇機(jī)方面的開山之作--太行是在測(cè)繪仿制CFM56核心機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,而CMF56的核心機(jī)就是F110的核心機(jī)--GD25。結(jié)合各方面報(bào)道來看,太行從設(shè)計(jì)概念和總體結(jié)構(gòu)上講,確實(shí)基本與F110類似,采取了三級(jí)軸流式風(fēng)扇,九級(jí)高壓壓氣機(jī),高低壓雙轉(zhuǎn)子,高溫升燃燒室,小涵道比,混合排氣的總體設(shè)計(jì)。拜較大的涵道比所賜,太行的軍用推力耗油率較低,加力比很大,約1.7左右。太行可以說是航空相對(duì)落后發(fā)展中國(guó)家后發(fā)優(yōu)勢(shì)和薄弱工業(yè)基礎(chǔ)綜合作用的產(chǎn)物,其在總體性能上屬于第三代軍用渦扇,但是在部分技術(shù)和工藝運(yùn)用上卻更為大膽,達(dá)到了某些四代大推的水準(zhǔn),與此同時(shí)又在材料使用上與航空強(qiáng)國(guó)有著較大差距,屬于二代半水平。
珠海航展上的太行發(fā)動(dòng)機(jī),雖然此時(shí)太行已經(jīng)向世人展出,但是其技術(shù)性能離完善成熟還有一定距離。
太行的技術(shù)特征:
首次采用帶進(jìn)氣可變彎度導(dǎo)向葉片,超塑成型擴(kuò)散連接的進(jìn)氣機(jī)匣,是國(guó)內(nèi)該項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)的全新突破;三級(jí)風(fēng)扇為帶進(jìn)氣可變彎度導(dǎo)向葉片的跨音速氣動(dòng)設(shè)計(jì),采用懸臂支承。并首次采用整體鑄造鈦合金中介機(jī)匣;
太行帶進(jìn)氣可變彎度導(dǎo)向葉片的跨音速氣動(dòng)設(shè)計(jì)的三級(jí)風(fēng)扇
1.第Ⅳ級(jí)和Ⅷ級(jí)高壓壓氣靜子葉片,在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了高溫合金葉片的冷輥軋。研制成功的GH4169合金Ⅳ級(jí)至Ⅷ級(jí)靜子葉片冷輥軋?zhí)钛a(bǔ)了國(guó)內(nèi)高溫合金葉片冷輥軋技術(shù)的空白。2004年12月底完成攻關(guān),在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位。
2.兩級(jí)低壓渦輪首次采用復(fù)合傾斜彎扭的三維氣動(dòng)設(shè)計(jì),兩級(jí)導(dǎo)向葉片均為空心、三聯(lián)整體無余量精鑄結(jié)構(gòu),與高壓渦輪對(duì)轉(zhuǎn),其效率達(dá)到當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平;
3.將納米氧化鋯技術(shù)應(yīng)用于熱障涂層,給“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪導(dǎo)向葉片以及低壓一、二級(jí)導(dǎo)向葉片穿上了一層性能優(yōu)良穩(wěn)定的“保護(hù)衣”,達(dá)到了世界熱障涂層技術(shù)應(yīng)用的最前沿。2005年5月,完成該技術(shù)工程化,在“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上應(yīng)用。2005年8月,用納米氧化鋯熱障涂層技術(shù)噴涂的高壓渦輪導(dǎo)向葉片解決了燒蝕問題,順利通過了“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期試車考核。
4.復(fù)合材料外涵道機(jī)匣是國(guó)外第四代發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的空白;
5.加力燃燒室為平行進(jìn)氣式,工作范圍寬,重量輕,流體損失小,采用分區(qū)分壓供油方案,保證在發(fā)動(dòng)機(jī)工作包線內(nèi)可靠點(diǎn)火和穩(wěn)定燃燒;
6.尾噴口為全程無級(jí)可調(diào)收斂擴(kuò)散噴口設(shè)計(jì)。
太行的全程無級(jí)可調(diào)收斂擴(kuò)散噴口太行發(fā)動(dòng)機(jī)的定型可謂是中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域最具有重大意義的事件。太行的研制成功具有深層次意義---我國(guó)已經(jīng)擁有一款性能先進(jìn)的三代航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)。
在重型雙發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)上試用的太行發(fā)動(dòng)機(jī)太行其實(shí)只是這個(gè)核心機(jī)的一個(gè)衍生型號(hào)。有了這個(gè)核心機(jī),我國(guó)就能在關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重大動(dòng)力領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。在這個(gè)核心機(jī)上衍生的大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),也就是太行,能夠?qū)崿F(xiàn)我國(guó)在重型雙發(fā)空優(yōu)戰(zhàn)斗機(jī),重型雙發(fā)遠(yuǎn)程精確打擊戰(zhàn)斗轟炸機(jī)和中型空優(yōu)戰(zhàn)斗機(jī)及其對(duì)地改型上的動(dòng)力完全自主生產(chǎn),自主供應(yīng),自主維護(hù)。而以往這個(gè)位置是由我國(guó)從俄羅斯購(gòu)買的AL31系列發(fā)動(dòng)機(jī)占據(jù)的。太行目前已經(jīng)裝備了我國(guó)的殲十一B型重型空優(yōu)戰(zhàn)斗機(jī)---為了避免新發(fā)動(dòng)機(jī)在裝機(jī)實(shí)用過程中的風(fēng)險(xiǎn),一般各國(guó)都首先把新發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在雙發(fā)飛機(jī)上使用。不過,由于太行發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)在三代大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的首個(gè)也是唯一一個(gè)作品再加之太行在渦輪葉片和渦輪盤材料工藝上仍然與先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求有較大差距,太行在裝備殲十一B戰(zhàn)斗機(jī)后,出現(xiàn)了一系列的技術(shù)問題,曾經(jīng)導(dǎo)致這個(gè)型號(hào)的戰(zhàn)斗機(jī)無法完全適應(yīng)戰(zhàn)斗力要求。這是航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制歷程上再正常不過的事情。美國(guó)的F100發(fā)動(dòng)機(jī)在裝備F15后,也曾經(jīng)導(dǎo)致F15戰(zhàn)斗機(jī)大面積停飛,甚至使得美國(guó)不得不再研制出一款新的發(fā)動(dòng)機(jī)F110應(yīng)急。作為現(xiàn)代工業(yè)最為復(fù)雜和先進(jìn)的產(chǎn)物,航空發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)用尤其是剛剛裝備部隊(duì)時(shí)暴露問題也是日后改進(jìn)和發(fā)展的珍貴財(cái)富。太行在單發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)上的應(yīng)用也隨著近年來殲十試飛太行工作的開展而一步步走進(jìn)。太行在殲十上進(jìn)行試飛是從2006年開始的,可是由于當(dāng)時(shí)太行技術(shù)并不成熟,為了壽命和可靠性,性能限制也較大,無法完全滿足在單發(fā)飛機(jī)上應(yīng)用的性能和可靠性要求。試飛工作并未大范圍開展,只是進(jìn)行了太行在單發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)上使用的一次驗(yàn)證性探索。不過太行在殲十一系列戰(zhàn)斗機(jī)上的成功使用大大鼓舞了航空動(dòng)力科研工作者的信心,也為太行在單發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)上試飛提供了性能和可靠性保證。預(yù)計(jì)從今年也就是2009年開始,太行將會(huì)安裝在殲十戰(zhàn)斗機(jī)上進(jìn)行全面的試飛。等到試飛結(jié)束,太行裝備單發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)殲十將標(biāo)志著太行做為一款大推力軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的完全成熟,太行將迎來生產(chǎn)型定型的里程碑式成功。從此,中國(guó)在三代戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域?qū)碛幸恍臀覀儔?mèng)寐以求十幾年的成熟型號(hào)!這個(gè)成熟,穩(wěn)定而先進(jìn)的平臺(tái)將會(huì)在日后進(jìn)行充分的改進(jìn)。太行改進(jìn)的主要有以下幾個(gè)型號(hào):1.增加可靠性和壽命的基本型號(hào);彌補(bǔ)太行基本型號(hào)在可靠性和壽命方面的不足,進(jìn)一步應(yīng)用先進(jìn)材料和控制系統(tǒng),使得太行從推力級(jí)別到各種性能都完全達(dá)到國(guó)際第三代軍用大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)水平。這個(gè)改進(jìn)的重點(diǎn)就是換裝我國(guó)自主研制的DD6單晶渦輪葉片和安裝我國(guó)為太行研制的全權(quán)數(shù)字控制系統(tǒng)。這些改進(jìn)措施,將使得太行在壽命,可靠性,加速性,啟動(dòng)特性,升限以及推力曲線方面基本達(dá)到和超過現(xiàn)有俄羅斯發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn),為今后實(shí)現(xiàn)完全不依賴俄羅斯三代航空發(fā)動(dòng)機(jī)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2.增加推力和推重比的增推改進(jìn)型號(hào);目前太行雖然具有相當(dāng)先進(jìn)的核心機(jī),但是由于我國(guó)在工業(yè)基礎(chǔ)方面的差距,并沒有把核心機(jī)的性能完全發(fā)揮出來。今后太行改進(jìn)將會(huì)增加加力推力和推重比,完全釋放先進(jìn)核心機(jī)的性能潛力。預(yù)計(jì)太行增推改進(jìn)型的加力推力能夠達(dá)到13噸左右,甚至達(dá)到14噸乃至更高的級(jí)別,在加力推力上承接三代動(dòng)力和四代動(dòng)力;推重比預(yù)計(jì)達(dá)到9,甚至10左右,可以實(shí)現(xiàn)在中國(guó)四代動(dòng)力不成熟的情況下保證中國(guó)未來四代戰(zhàn)斗機(jī)的首飛和試飛任務(wù)。另外,我國(guó)在三代戰(zhàn)斗機(jī)改進(jìn)上也需要增推型太行。殲十作為一款空優(yōu)中型戰(zhàn)斗機(jī)是完全合格的,但是隨著空軍日后在對(duì)地打擊任務(wù)方面承擔(dān)更多的份額。筆者推斷,我國(guó)也會(huì)在殲十的基礎(chǔ)上改進(jìn)出一款強(qiáng)調(diào)對(duì)地和精確打擊的三代半中型戰(zhàn)斗機(jī)。這款戰(zhàn)斗機(jī)將在氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做出較大改動(dòng),機(jī)身加寬,進(jìn)氣道可能采用三維乘波設(shè)計(jì)(就是梟龍上目前采用的鼓包進(jìn)氣道),增加掛架數(shù)量和載彈量,這些改進(jìn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的推力性能提出很高要求。如果太行能夠繼續(xù)改進(jìn),加力推力在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能夠達(dá)到上述的14噸左右,就完全能夠勝任殲十改型的推力要求。同樣,我國(guó)也會(huì)在殲十一基礎(chǔ)上改進(jìn)出一款遠(yuǎn)程對(duì)地精確打擊重型戰(zhàn)斗轟炸機(jī),這款戰(zhàn)轟將會(huì)采用更新的機(jī)體結(jié)構(gòu)---在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用水平上超越俄羅斯蘇35系列---而且具有更大的載油量和載彈量,從而在綜合水平上超越蘇30系列,接近或者達(dá)到F15E的作戰(zhàn)效能。太行改進(jìn)型也會(huì)在這樣一款先進(jìn)的戰(zhàn)斗轟炸機(jī)上為我國(guó)攻防兼?zhèn)淇哲姂?zhàn)術(shù)體系的建立做出突出貢獻(xiàn)。3.大涵道比改進(jìn)型;我國(guó)目前的安全局勢(shì)整體較為緩和,但是在局部地區(qū)仍然具有爆發(fā)高強(qiáng)度戰(zhàn)爭(zhēng)的可能。為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)地面部隊(duì)的大規(guī)模戰(zhàn)略快速部署,我國(guó)需要載重達(dá)到50噸左右的大型戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)。目前我國(guó)在此級(jí)別運(yùn)輸機(jī)動(dòng)力領(lǐng)域?qū)儆谕耆瞻祝械暮诵臋C(jī)完全具備改進(jìn)出大涵道比非加力型發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力,有足夠的能力填補(bǔ)這個(gè)空白。我國(guó)的戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)該參考前蘇聯(lián)的伊爾76系列機(jī)型,并進(jìn)行適當(dāng)放大和改進(jìn)。太行的核心機(jī)經(jīng)過改進(jìn)后衍生出的大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)把整機(jī)換算流量提升至200公斤每秒左右,單機(jī)最大推力達(dá)到13噸左右,完全可以滿足伊爾76以及更大四發(fā)戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)的推力需要,滿足我國(guó)戰(zhàn)略運(yùn)輸裝備體系建設(shè)的要求。如果對(duì)太行進(jìn)行更加深入的改進(jìn),將整機(jī)流量提高的300公斤甚至400公斤每秒,則可以滿足雙發(fā)和四發(fā)大型干線客機(jī)的需求,今后將會(huì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)民航動(dòng)力的完全自主化。4.艦用燃?xì)廨啓C(jī);燃?xì)廨啓C(jī)在近二十年成為軍艦動(dòng)力的首先選擇,其功率輸出較大,加速性能好,效率更高。我國(guó)在艦用燃?xì)廨啓C(jī)方面也與世界有著較大差距,在我國(guó)新近下水并裝備部隊(duì)的主力艦只中,基本沒有采用國(guó)產(chǎn)艦用燃?xì)廨啓C(jī)的型號(hào)。在太行基礎(chǔ)上改進(jìn)出艦用燃?xì)廨啓C(jī)也是完全可行并且意義重大的工作。
國(guó)產(chǎn)QC185燃機(jī)——為“太行”渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)改裝目前,太行發(fā)動(dòng)機(jī)還存在著大量的問題阻礙著其進(jìn)行生產(chǎn)定型和大批量裝備。比如,高空性能不足,空中開車較慢,葉片震動(dòng)模型不夠完善,某些部件國(guó)內(nèi)尚不能保證大批量生產(chǎn)條件下的質(zhì)量等等。不過,無論太行出現(xiàn)了什么問題都不是難以克服的,面對(duì)問題也不能抱有指責(zé)和放棄的態(tài)度。太行是我國(guó)實(shí)現(xiàn)航空動(dòng)力自主化的關(guān)鍵型號(hào),如果因?yàn)橐恍┬栴}沒能堅(jiān)持下去,我國(guó)的三代和四代動(dòng)力型號(hào)很可能就從此一蹶不振,而堅(jiān)持把太行搞下去則意味著我國(guó)有希望完全突破歐美發(fā)達(dá)國(guó)家最后的工業(yè)壁壘。太行發(fā)動(dòng)機(jī)于05年定型,06年前后開始試用,現(xiàn)在仍然沒有完全成熟,不過只要堅(jiān)持用解決問題的態(tài)度面對(duì)問題,再過5年左右,太行即可擔(dān)當(dāng)撐起我國(guó)和平天空的重任!由此可見,一款三代大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的研制成功能夠帶來多大的戰(zhàn)略利益和經(jīng)濟(jì)利益。航空發(fā)動(dòng)機(jī),尤其是先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī),是一個(gè)國(guó)家最為寶貴科技財(cái)富。我國(guó)在第三代大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)太行研制成功和裝備部隊(duì)以后,并沒有停止發(fā)展的腳步。在深化太行系列發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)改型的科研工作的通過,也開始了對(duì)第四代大推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)的探索和研制。
歡迎光臨 秦嶺信息港 (http://www.markbump.com/) | Powered by Discuz! X3.4 |