中国战机发动机急追美俄
中国战机发动机急追美俄
,第十五届中国国际工业博览会上展出的一台国产飞机发动机模型。新华社
《国际先驱导报》 记者 粘轶锋 发自北京
美国战略之页网站报道称,中国歼-15舰载机将配备更强大的国产发动机,以便在中国航母的滑跃式甲板上起飞时能够搭载更多载荷。如果使用更加强大的发动机,将显著提高歼-15的作战能力。
作为飞机心脏的航空发动机被誉为“工业之花”,它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性,是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。当今,世界上能够独立研制高性能航空发动机的国家只有美国、欧洲和俄罗斯等,技术门槛很高。这使得航空发动机技术成为各大军事强国比拼实力的又一“赛场”。
美国着眼新一代技术
目前,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、发动机效率和燃油经济性,还有加速性能、稳定性、环境适应性、隐身性、使用寿命,此外还包括发动机噪音、维修性、保障性以及几何尺寸、重量和价格等。但对于军用航空发动机而言,最重要的指标为推重比、可靠性、工作稳定性、燃油经济性和使用寿命,其中推重比甚至可以用来作为航空发动机划代的标志性指标。
作为世界头号军事强国,美国的航空发动机技术处于世界领先水平,最具代表性的就是F-22战斗机使用的F-119发动机以及在其基础上发展而来的供F-35战斗机使用的F-135发动机。
F-119发动机是美国普惠公司为第五代战斗机研制的先进双转子加力涡扇发动机,于1983年开始研制,1997年交付第一台生产型发动机。这种发动机结构简单,零部件数量少,可靠性高。此外,这种发动机还具有良好的稳定性、维修性和燃油经济性。而在F-119发动机基础上研发的F-135发动机为提高推力,增加了发动机的空气流量和涵道比,使其最大推力接近20吨,推重比也达到11.7。F-135的零部件数量比F119减少了大约40%,进一步提高了可靠性。
虽然以上两种航空发动机在各种指标上都已处于目前世界顶尖水平,但美国已经开始着眼于未来。美国国防部长哈格尔在2月24日表示,将投资10亿美元用于第六代航空发动机技术的研发。这种发动机将采用“三流道”架构技术,能够极大提高飞行员在不同条件下的操作灵活性。第六代发动机还能将燃油经济性提高25%-33%,并降低维修需求,以此来大幅降低成本。
俄式发动机主打价格与可靠性
对于中国人来说,俄罗斯的航空发动机更为人熟知。不过,与美欧的航空发动机发展水平相比,俄罗斯高性能航空发动机技术已经有些落后。在F-119等第五代航空发动机已服役十多年的情况下,俄罗斯真正的第五代航空发动机还未见踪影。
目前,俄罗斯T-50和苏-35战斗机上使用的117S发动机可以说是俄罗斯最先进的航空发动机之一,但这种发动机在很多方面都达不到第五代航空发动机的要求,推重比仅为8左右,因此,俄罗斯联合航空制造集团总裁波戈相在去年6月宣布,该集团已开始着手进行为第二阶段第五代战斗机研发发动机的技术设计工作。
这种第二阶段发动机预计推力将为15-16吨,推重比达到10,将采用全数字发动机控制系统等先进技术,将成为真正的第五代航空发动机。
不过,这一切目前还都是“纸上谈兵”。不仅如此,虽然俄罗斯的航空发动机从技术参数上看与美欧同代发动机相差无几,并且拥有价格便宜、恶劣条件下可靠性强等优点,但也存在在达到同样推重比时自重更重、燃油经济性差和使用寿命短等缺点。
中国已具备自主研发能力
最近几年,中国有多款新型战斗机面世,但从歼-10、歼-15到歼-20,绝大多数中国国产战斗机使用的都是俄罗斯发动机,这已经成了军队和军迷们的“心病”。2005年12月,我国自行研制并拥有自主知识产权的大推力、高推重比涡轮风扇发动机涡扇-10“太行”设计定型,结束了国产先进涡扇发动机的空白,标志着我国已经继美、英、俄、法之后,成为世界第五个具备自主研制航空发动机能力的国家。但是涡扇-10系列发动机毕竟是最大推力仅为13吨,同世界顶尖航空发动机技术水平相比差距较大,同时可靠性、稳定性以及产能还需要进一步提高。
研制高性能航空发动机是一项难度极大、复杂程度极高的综合性系统工程。目前,我国航空发动机研制的困难和性能差距主要体现在涡轮叶片以及涡轮盘等材料和生产工艺等方面。
美国战略之页网站认为,中国航空发动机的研制还有很长的路要走,最早也要到2019年中国才不需要俄罗斯发动机。与此同时,该网站认为,中国研制航空发动机也有几项优势。首先,中国清楚俄罗斯曾经犯过的错误,所以可以避免重蹈覆辙;其次,中国有更好的渠道接触西方制造技术;最后,中国能够在市场经济下发展发动机生产能力,这比苏联几十年的计划经济体制要更高效。该网站认为,中国将歼-10和涡扇-10的研制看作学习过程的一部分,并的确从错误中吸取了教训。