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中国航空发动机如何突破瓶颈?

作者:Anita 发布时间: 2022-05-07 08:57:09

简介:】中国的航空发动机一直是空军的“心脏病”!
使用俄制AL-31FN发动机的歼-10战斗机
使用俄制RD-93发动机的歼-31发动机
而对于航空发动机,业界有一个对它特定的评价,即被誉为是“

中国的航空发动机一直是空军的“心脏病”!

使用俄制AL-31FN发动机的歼-10战斗机

使用俄制RD-93发动机的歼-31发动机

而对于航空发动机,业界有一个对它特定的评价,即被誉为是“工业制造业皇冠上的明珠”,由此,也可以表明航空发动机在工业制造业方面的地位!

目前,无论是在军用还是民用方面,美国在航空发动机领域处于领先地位,其次是欧洲、俄罗斯。

F-35战斗机使用的F-135发动机

F35B战斗机采用的F-135发动机衍生型号F-135-600发动机

通用的GEnx发动机,C919的LEAP发动机的原型

我国在航空发动机方面还处于追赶的位置,正努力缩小与先进水平的差距。在民用航空发动机方面,我国还尚未有成熟的产品,虽之前也做过不同型号的研发,但距实际应用还有不小差距。如配套C919的“长江1000”发动机(CJ1000),仍处于研发阶段。

国产CJ1000大涵道比涡扇发动机模型

在军用航空发动机方面,情况比民用领域要好,我国独立研制的“太行”发动机以及其他的改进型号,经过近30年的不断努力,目前已经批量装备中国空军,为空军现代化提供了有力支持。但总体来讲,我们的技术水平相对美欧主流还比较落后,如不加快脚步,存在被进一步拉开差距的风险。

“太行”发动机

个人的理解,在航空发动机领域如想有所突破,应从以下几个方面着手:

(1)开发高性能材料:高性能材料研发高端航空发动机的基础。由于工作环境的特殊性,发动机结构部件需要经受极端的考研,如材料性能不达标,必然无法实现高性能指标,此方面已有一点进展。

国产高性能航空发动机材料研发成功新闻发布会

(2)高端加工工艺:航空发动机对零部件加工、装配工艺要求极高,略微的偏差都可能造成性能大幅下降甚至发生事故。以发动机叶片为例,需要根据流体力学要求具有三维复杂曲面,同时,还需在极小的空间内留有冷却流道,难度可知一斑。

“罗.罗”公司生产的叶片结构图(劳斯莱斯哦)

(3)先进的设计理念:传统的航空发动机结构,其性能潜力已挖掘的差不多了,想要进一步大幅度提升性能,必须有新的设计理念,如下一代航空发动机技术路线之一的自适应变循环发动机等,这方面美国也已走到前列,并开始进行工程验证试验,预计最快2020年试飞。

GE和普.惠联合研制的自适应变循环发动机结构示意图

(4)核心人才和有效的制度:任何技术的发展和载体都是人,如何充分发挥人的才能,那就需要有效的制度。航空发动机研发是一项基础和延续性很强的任务,很多基础性的理论和数据是不可能外传的,因此,不太可能有捷径可走,需要具有高度专业性的技术人才潜心研究,但由于各种各样的原因,这两个方面目前仍有很大提升空间。

诚然,我们的航空发动机技术与美、欧最高水平确实存在不小的差距,但近些年也取得了较大的进步,下一代高端航空发动机也在研发阶段,可能不久的将来就会面世,届时将进一步缩小差距。

中国军用航空发动机图谱

上图红圈内即为“太行”发动机,其右上角为传说可能是我国下一代航空发动机的为涡扇-15发动机。

以上为个人的理解,欢迎关注、讨论交流。

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