中国发动机发展及现状思考.docx

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中国发动机发展及现状思考

中国发动机发展回顾及现状思考

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防务短评：

中国发动机不缺“千里马”独缺耐心

2011年08月08日15:

27

来源：

凤凰军事

中国发动机和中国高铁其实面临的是同样问题，就是缺乏面对高技术的“冷静和耐心”，在试验、测试、验证环节没有投入更多的资金和时间。

图为法国高铁列车。

（资料图）

近期，有关中国发动机产业问题的分析反思不断升温。

有媒体文章指出，中国航空发动机落后的主要原因之一，就是缺乏“大师级”的领军人物。

这个观点受到很多人赞同，普遍认为中国发动机产业缺少“千里马”，乃至缺少“伯乐”。

缺乏高级人才，真的是中国发动机落后的主要因素吗？

不可否认，中国历来“重学术而轻技术”，现有的教育体制，不利于培养有悟性的机械设计师和大量基层技术人才。

但另一方面，中国发动机产业发展60年，经历了长时间的磨练，确实也培养出大批人才。

尤其是“秦岭”发动机等技术引进项目，为中国提供大量技术和管理经验的同时，锻炼出了相当多的各级技术人才。

因此，发动机在人才方面虽然存在一定问题，但并非导致落后的直接原因。

中国著名发动机设计师甘晓华曾举例指出，某型涡扇发动机是国内研制试验时数最多、试验内容最全面的，可飞行试验的时数也只有324个小时，而国外同类型号则是几千个小时。

无独有偶，近期讨论中国高铁问题时，曾指出法国、日本高铁为确保可靠性和安全性，需要有无人空载试运营阶段。

其中法国高铁在正式投入客运前会有9个月试运营期，其中最后三个月是完全模拟正式运营进行测试的，车厢全部空载。

不管是战斗机发动机，还是高铁列车，作为高科技机械产品，都离不开冷静沉着的科学精神。

发动机和高铁列车，安全性和可靠性要求都是极高的，一丝一毫的细节故障，足以酿成惨痛的悲剧。

只有投入足够的时间，进行充分的试验，才能彻底暴露各个环节的问题，从而一项一项解决问题。

发动机花费大量资金进行长时间反复试验的目的，就是模拟可能遭遇的各类客观情况，包括吞鸟、吞冰、吞砂、外来物损伤等试验。

在理想状态下，发动机的设计可能不会出现任何问题。

但真实情况却永远不会是“理想的”，因此仅依照理想状态制造出来的发动机，必然会在实际使用中暴露大量问题，导致装备该发动机的飞机在使用中飞飞停停，严重制约战斗力。

当前中国普通百姓，评价一种新技术和新装备，总是以“指标高不高”为着眼点，而非可靠性，但技术人员和决策部门绝不能如此。

即使中国战机发动机推力超过了美国F-22，或者中国高铁速度超过世界所有国家，如果可靠性和安全性不合格，一样是落后的。

对待科学和技术，要有冷静和耐心，要投入足够的资金和时间进行试验、测试、验证和训练，否则就算研发团队全是“技术天才”也不会搞出真正的优秀产品。

改变技术落后面貌，没有捷径可言，只有循序渐进，而不是“大跃进”。

中国航空发动机和中国高铁，研发过程也存在很大区别，前者研发资金不足，后者资金极多，但对可靠性的验证试验，两者却均没投入足够资金和时间。

（资料图）

作为高科技机械产品，新型战机发动机需要极高的可靠性和安全性，这些都需要花费大量的资金和时间，除非完全依靠进口。

（资料图）

中国“飞豹”使用的“秦岭”发动机，虽然研制时间很长，采用的还是1960年代的英国技术，但由于研制和试验时间充分，加上技术成熟，发动机可靠性极高。

（资料图）

歼-11B采用的“太行”发动机，是中国第一种投入服役的自研涡扇发动机，但仍无法完全替代进口的俄制发动机。

中国自行研制的“太行”涡扇发动机

配备国产“昆仑”涡喷发动机的歼-8战斗机（资料图）

歼-10采用的俄制AL-31F发动机，虽然寿命不如英制发动机，但可靠性较好，保证了歼-10的优异战力。

（资料图）

中国国产WS-10“太行”发动机（右），与俄制AL-31F发动机（左）的现场对比。

历数近年中国发动机的“扯后腿”事件

2011年07月27日09:

11

来源：

凤凰军事

乌克兰方面AI-220K-25F发动机的研制进度太慢，给“猎鹰”高教机拖了后腿。

（资料图）

发动机作为各种海陆空主战装备的“心脏”，具有无法替代的地位。

随着中国军工制造技术的大幅进步，发动机作为一个“弱项”越来越暴露出“扯后腿”的问题，往往成为最后一道制约环节。

近年来，中国多款新一代武器系统，都遇到了发动机无法国产化，导致装备时间拖延或者出口受阻的事件。

第一，歼-10的发动机。

近日，俄罗斯媒体披露中国再次引进大批AL-31FN发动机，证明歼-10在较长时间内仍无法摆脱对进口发动机的依赖。

中国虽然在国产“太行”发动机的研制上取得突破，但可靠性等方面仍存在较多问题。

第二，“枭龙”的发动机。

“枭龙”的RD-93发动机曾成为印度和俄罗斯阻挠中方出口的借口，虽然目前发动机出口问题已经得到解决，但未来仍可能是“枭龙”扩大市场的潜在隐患。

另一方面，“枭龙”下一阶段的改进，也依赖RD-93发动机的升级，所以短期内摆脱进口尚不太现实。

第三，L-15“猎鹰”的发动机。

乌克兰AI-222K-25F发动机加力型，已经成为“猎鹰”教练机的关键。

由于该发动机的研制未能赶上进度，一度对“猎鹰”的研发进度造成影响。

缺少该发动机，“猎鹰”的超音速性能、预想作战性能等均无法实现。

第四，MBT-2000主战坦克的发动机。

MBT-2000坦克最初曾采用英国发动机，由于禁运问题而改用乌克兰发动机，却因此在去年秘鲁出口事件中遭到乌克兰方面的阻挠，直接导致中国坦克首次打入南美市场的失败。

出口秘鲁的MBT-2000主战坦克，由于乌克兰在发动机方面的阻挠，首次打入南美市场的尝试遭到失败。

（资料图）

第五，直-8的发动机。

直-8直升机虽然在1990年代就已研制定型，却直到2009年后才真正实现批量生产，主要原因就是国产涡轴发动机“拖后腿”。

汶川地震期间，中国直升机队伍暴露出数量不足的严重问题，和国产直升机产量低下有直接关系。

直-8发动机技术的突破，使中国终于可以大量制造属于自己的大型直升机，这个战略意义和“歼-10服役”不相上下，却往往被人忽视。

第六，“中华神盾”驱逐舰的发动机。

由于舰用大马力燃气轮机的国产化工程落后，导致中国驱逐舰自2006年后建造陷入停顿。

燃气轮机技术的不足，直接令中国海军的战舰发展受到制约，新一代主力驱逐舰的发展步伐明显落后于日本、韩国。

近期，“中华神盾”建造工程的重新启动，标志燃气轮机的国产化终于实现突破。

第七，国产航母的发动机。

虽然近期不断传出“中国正式开始建造国产航母”的消息，但发动机技术不能解决，这个传闻很难成为现实。

“瓦良格”号的成功修复，取决于该航母可利用现成的动力装置，而国产航母则必须依靠完全国产的设备。

中国刚刚解决国产6000吨级驱逐舰的动力技术，而超过6万吨的航母动力技术则更加复杂，而且航母需要和驱逐舰一样，航速都要达到30节以上的水平。

某一领域发动机技术的突破，往往带动多项新型武器的突破。

例如舰用柴油机的成功国产化，带动了054型护卫舰和“昆仑山”级两栖舰的大批量生产。

中国下一阶段新型武器的进步，将可能和各领域发动机的突破直接关联。

中国发动机弱的根源：

很多人儿童时很少玩玩具

2011年07月29日08:

05

来源：

 中国青年报

“太行”发动机（资料图）

航空发动机技术被誉为现代工业“皇冠上的明珠”，是一个国家科技、工业、经济和国防实力的重要标志。

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。

目前，世界多国争相发展第五代战机，在第五代战机的“4S”标准中，“超音速巡航”和“超机动性”都主要是由航空发动机的性能决定的。

另外在“隐身能力”方面，发动机进气道的雷达反射量约占飞机雷达总反射量的1/4，飞机的红外特性更是与航空发动机密切相关。

中国的航空工业经过60年的发展，取得了举世瞩目的巨大成就。

然而，与世界航空强国相比，航空发动机领域仍是我们的“软肋”。

我国在航空发动机领域的落后是多种复杂原因造成的。

判断高性能军用航空发动机的主要指标

谈到航空发动机，我们必须弄清楚什么是高性能的航空发动机。

评判航空发动机的优劣有很多指标，从不同角度看，最常用的有推力、推重比、发动机效率和燃油消耗率，还有加速性能、工作稳定性、环境适应性、隐身性、寿命，还可以加上发动机噪声、污染、维修性、保障性以及几何尺寸、重量和价格等。

但笔者认为，对于军用航空发动机而言，推重比、可靠性、工作稳定性和燃油消耗率是最重要的4个指标。

所谓推重比就是发动机的推力与自身重量之比，这是军用航空发动机最重要的性能指标，因为它直接影响到飞机的最大飞行速度、升限、任务载荷和机动性。

高推重比是航空发动机研制不懈追求的目标，是最常见、最重要的指标。

英国罗·罗发动机公司的车间（资料图）

第五代战斗机发动机的推重比超过了10，使飞机具备了超音速巡航能力和超机动能力。

目前公认推重比为10一级的航空发动机有：

欧洲合研罗罗公司的EJ200中推涡扇发动机、法国M88系列中推涡扇发动机、俄罗斯AL-41F大推力涡扇发动机以及美国的F119和F120系列发动机。

但是推重比实际能达到10的发动机只有美国的F119和F120系列。

高可靠性是决定航空发动机成败的关键指标。

所谓可靠性其实就是装备在规定的寿命期内尽可能少出故障的品质。

如果地面、水面装备的动力装置出现故障，可以降低速度返回基地或者停驶来排除故障。

而航空发动机一旦在数千、上万米高空出现故障，轻则导致飞机无法完成任务，重则会造成机毁人亡的重大事故。

除了高速度以外，战斗机卓越的机动性同样是克敌制胜的法宝，而机动性与发动机的稳定性密切相关。

通俗地讲，航空发动机的稳定性就是发动机在各种复杂外界条件下都能保证正常工作、不停车的能力。

它主要受到发动机压气机的气动稳定性的影响，也与涡轮、喷管和燃油控制器等部件有关。

飞机高度、速度的快速变化，以及令人眼花缭乱的机动，使得航空发动机的进气条件非常复杂，如果此时发生停车则后果不堪设想，因此，航空发动机良好的稳定性就显得异常重要。

所谓燃油消耗率就是航空发动机产生一公斤推力在一个小时内消耗燃油的重量。

很容易理解民航公司会关心航空发动机燃油消耗率，实际上各国军队同样也关心燃油消耗率，因为低燃油消耗率直接关系到飞机的作战效能。

一般来说，飞机的空机重量和最大起飞重量是一定的，而两者的差值就是飞机可装载的任务载荷（装载的人员、武器弹药和货物等）和燃油的重量。

显然，燃油消耗率低就意味着在同等情况下飞得更远，或者装载的任务载荷更多。

研制高性能航空发动机的四大难点

研制高性能的航空发动机本身就是一项难度极大的系统工程。

这种难度首先体现在，高性能的航空发动机要求通过不断结构创新，才能达到先进的总体设计和高循环参数要求。

在推重比10一级的发动机中，美国的F119-PW-100是唯一采用3611（三级风扇+六级压气机+单级高压涡轮+单级低压涡轮）总体设计的涡轮风扇发动机，而欧洲EJ200和法国M88的压气机都比F119-PW-100多了一级。

它们在压气机叶片级数多于F119的情况下，增压比和稳定裕度还低于F119的水平。

英国罗·罗发动机公司的车间（资料图）

以航空发动机的尾喷管为例，几十年来尾喷管采用了大量先进的结构设计。

已经从一种简单的热排气收缩管道，演变成在现代飞机设计中一种可变几何形状和可实现多种任务的非常复杂的部件。

新的任务包括控制推力大小、实现反推力、实现矢量推力、抑制噪声和红外辐射等。

为了达到这些目的，必须在喷管冷却、驱动和制造方面有所进展。

其次，研制航空发动机难在，超过极限的参数要求最终都要落实到发展尖端的材料、制造工艺上。

能在高温、高压和高速条件下稳定工作是现代航空涡轮发动机对涡轮性能提出的最基本要求。

为了保证制造涡