涡扇-10性能如何?为何100多架歼-16全部使用涡扇10发动机?:涡扇10是我国最先进的三代涡扇发动机,他也是在涡扇15服役之前,我国现役发动机中最先进的国产型号,
涡扇10是我国最先进的三代涡扇发动机,他也是在涡扇15服役之前,我国现役发动机中最先进的国产型号,他的装备数量非常大,机型也很多,包括歼10、歼11B、歼15、歼16、歼20等战机都使用了涡扇10太行发动机。
图为太行发动机裸机图,可见其管线布置相对简单,从结构设计上比俄罗斯的AL31FN发动机要简单很多,而在发动机领域,简单有效就是先进。
太行发动机的研发始于上世纪90年代初,当时我国引进了大量的苏27SK战斗机,这些飞机是我国最早的第四代战斗机,除了引进的苏27SK,我国还自己研发设计了歼10战斗机,歼10是一种中型单发战斗机,苏27SK是重型双发战斗机,我国就是在当时确定了要研发一种尺寸接近俄罗斯AL31F的大推力涡扇发动机,用来解决我国四代重型战机和中型战机的动力问题,这也就是著名的“一发拖两机”。
图为使用太行WS10A发动机的歼11B和歼10C战斗机,歼11和歼10就是太行设计阶段打算装备的两款战机。
太行发动机的性能指标也是按照AL31F发动机确定,但是他的核心机设计却是从美国的CFM56民用发动机的核心机逆向测绘而来,虽然这两款发动机的技术特点不同,使用领域也不同,但是美国的CFM56发动机的核心机却同样是美国用在F16和F15上的F101和F110两款经典第三代大推力涡扇发动机的核心机,虽然当时我们的科研人员无法搞清楚美国发动机核心机设计制造的依据和原理,但是我们通过逆向测绘还是取得了一些技术底子,从而为太行的研发铺平了道路。
图为两种不同的太行发动机尾喷管收敛片设计,太行在服役后还进行了许多改进,其收敛片设计的变化就体现出其技术水平的不断提高。
也正是因为对CFM56发动机核心机的测绘,导致了我国此后对太行核心机的改进始终不敢放开手脚,在太行发动机上埋下了多故障的病根,在遇到问题时,也只是从子系统和附加设备上想办法解决,并不敢随便改变核心机设计。当然,这也是当时那个技术条件下无奈之举,现在我们新设计的发动机都是从核心机开始自主设计,做到对其每一个技术细节的设计原因和结果都准确把握,此后我国设计的涡扇13和涡扇15等发动机故障都大大降低。
图为太行发动机尾喷内部的结构,可以清晰看见其环绕尾喷一圈的衍射喷管。
太行发动机设计完成并进行测试之后,开始大规模进入我国空军服役,使得我国空军的第四代战斗机数量大大提高,因为不用再受引进发动机数量不足的限制,可以想怎么造就怎么造了。一开始,使用太行发动机的战机主要是部分歼11A和全部的歼11B战斗机,一些歼10A战斗机也使用了太行发动机进行测试,但是因为故障率较高的问题,我国始终没有在歼10这种单发战斗机上大规模使用太行发动机,只是个别飞机验证了可以使用太行发动机更换俄制发动机,方便战时需要时进行更换。
图为歼11B战斗机,该战机全部都使用了太行WS10A发动机。
太行发动机服役之后得到的数据是推力13吨,无故障间隔300小时,首翻时间600小时,全寿命不到2000小时,这个数据除了推力还让人满意之外,其余数据都非常差,以至于出现了推力被人为限制为12.5吨,而且还在2008年出现了大面积停飞进行检修的情况。这个局面在2012年太行WS10A发动机出现后得到了很大程度的解决,WS10A发动机推力放开到13.2吨,而且无故障间隔达到了600小时,首翻寿命达到了1200小时,全寿命达到4000小时以上,成为一种较为成熟的发动机。
图为美国CFM56发动机,太行的核心机就是测绘的这款发动机。
也是从这个阶段开始,使用太行WS10A发动机的歼11B战斗机生产数量开始暴增,歼15和歼16的研发也顺利启动,我国的四代战机国产化完全突破了瓶颈限制。WS10A发动机还具有FADEC全权限数字化操作能力,使用电传飞控系统连接到全机的操控当中,配合整架战机的机动动作进行推力和收敛片调整,反应速度和动力响应都大大提高。
上图为歼11B战斗机和枭龙战斗机并飞,下图为两架歼11B战斗机海上巡航。
到了歼16大量服役的现在,太行发动机依然在发挥巨大的作用,如今进入部队服役的歼20、歼15、歼16使用的太行发动机大都是太行WS10B发动机,这款发动机一开始是作为舰载机的发动机研发,因此也被叫做“海太行”发动机,主要特点就是推力进一步提高到最大推力14吨级,和俄罗斯的117S属于同一个级别,只比美国F22战斗机使用的F119发动机推力小1.5吨,成为一种世界上排的上号的大推。
图为歼20战斗机和歼16战斗机,他们都主要使用了太行WS10B发动机作为动力。
WS10B发动机为了提高推力,部分降低了寿命,无故障间隔依然是600小时,但是首翻时间降低到1000小时左右,全寿命降低到3000小时以下。虽然如此,但是依然比刚刚服役的太行原型机要强不少,也依然可以达到“堪用”的标准。太行B发动机交付后,歼15战斗机实现了在舰首短起飞点的满载起飞能力,同时也使歼20战斗机在涡扇15发动机交付前,具备了较强的技战术性能,起码在推力和全机推重比上不输俄罗斯的苏57和美国的F35等五代机。
图为歼16战斗机,他是我国新型远程多用途战机,造价极高,接近歼20的单价。
如今,歼16的生产量已经接近100架,歼20的产量也达到了每年20多架,歼15第二批次也开始了生产,四代半技术水平的歼10C战斗机也开始了大规模服役,这些战机大都使用了太行发动机,尤其是歼16,全部都是带着太行发动机服役。歼16作为一种远程机动的重型双座战机,对于战机的飞行速度、载重量、航程都有要求,过去使用俄罗斯的AL31FN2发动机虽然也可以取得不俗的战术性能,但是油耗较大,数字化程度较低,不符合现代战机的技术要求。
图为歼16战斗机和歼11B战斗机,他们都使用了太行发动机。
太行B交付歼16使用后,歼16战机在达到技术要求的情况下,油耗降低、数字化操控水平提高,战机的续航力更长,可以取得更大的作战半径,也能够携带更多的弹药,因此最终还是坚决的选择了国产的太行WS10B发动机。今后,随着我国新一代的涡扇15发动机的交付,我国长期在战机大推力涡扇发动机研发上的技术积累会得到新的整理和提升,不再像太行这样碎片化的研发和逐步提升,到时候我国的航发性能也将会直接对标美俄新一代战机航发,太行也会真正完成他的历史使命。
对于中国的军迷来说,航空发动机一直是一块心病,在国产战机攀登世界高峰的征途上,航空发动机领域却是刺眼的短板,这也是网络喷子门津津乐道、纵情发挥的火力点。但是,随着太行发动机的成熟、完善,以及我国更先进发动机的发展,留给这些喷子门的时间不多了。
作为我国新时代歼击机阵容的主力之一,歼16除了使用国产先进的航电系统外,最突出的特点就是使用了2台涡扇10B发动机,这种最大推力超过13吨的发动机,使得歼16具备了优异的载荷航程性能以及出色的机动能力。歼16在短短的数年间就生产愈百架、迅速形成战斗力,在各种演训任务中表现出色,足以证明涡扇10无论是性能、可靠性以及产能都满足军方要求。
而歼16的迅速、大规模列装,也证明备受期待的太行发动机,终于行啦!
太行发动机诞生之初担负着无数的期待,但是却经历了无比的坎坷。作为歼10战机的动力,涡扇10A紧随歼10项目于1987年立项,考虑到当时中国航发工业基础水平,其核心机参考CFM56,也就是美国大名鼎鼎的F101,这一核心机衍生出F110、F404等一票高性能军用涡扇发动机,堪称代表那个年代航发的最高水平。
有了先进的参考标准,涡扇10A的各项指标设定的非常高,与当时美、苏研制的大推力军用涡扇发动机F100、F110、AL-31F相比毫不逊色。但是,正所谓“立项很丰满、现实很骨感”,即便有参考,涡扇10A这样级别的发动机仍然不是上个世纪90年代的中国航发口能完成的作业。涡扇10A的研制进度远远落后于它的目标机歼10。
此时,随苏27来华的AL-31F发动机成了歼10唯一的选择,这款代表俄罗斯当时航发工业最高水平的发动机推力大、性能泼辣、油门响应速度快,与气动设计优秀、飞控水平一流的歼10相得益彰。可以这么说,AL-31F挽救了歼10。在当时决定对苏27SK国产化的大背景下,有种声音主张一同引进AL-31F生产线。以当时的背景来看,引进AL-31F生产线固然是提高我国航发水平最便捷的方式,但是毫无疑问会将彼时苦苦挣扎的涡扇10A扼杀,中国航发之路如今走向何方也成了未知数。
好在当时的决策层抵制住了这种短视的诱惑,一如既往的推动涡扇10A的研制,并对涡扇10A寄予了“一型托两机”的厚望,即涡扇10A不但是歼10系列的目标发动机,而且还将配套国产化的歼11系列。为了配合涡扇10A的研制、测试,空军当时从宝贵的歼11A机队中调拨了一架522号,专门用于涡扇10A的飞行测试。虽然在飞行测试中发生了停车、乃至喷零件的严重故障,但是太行发动机依然艰苦前行,并且终于等到了定型。
涡扇10A于2005年定型,但是定型后涡扇10A仍然难言成功。由于可靠性极差,原定装配涡扇10A的第一批歼11B只能靠AL-31F,而2009年后终于用上涡扇10A的歼11B部队在装备早期也饱受涡扇10A恶劣的可靠性拖累,训练不足、战斗力生成缓慢,以至于在参加金头盔比赛时,被航电和武器系统更落后的苏27/歼11A部队虐的找不到北。
经过痛苦的排故、完善和磨合后,装配涡扇10A的歼11B战斗力越来越强,在2014年拿下首顶金头盔,标志着太行发动机已经堪用,不再拖累战斗力生成的后腿。而使用歼11B的部队在随后的金头盔比赛中大杀四方,连续在2016-2018年将代表空军空战比武最高荣誉的“天鹰杯”收入囊中,太行版歼11B也成为中国空战性能最强的三代机。
除了在国内演训中大杀四方,装备太行发动机的歼11B在高原巡航、东海识别区警讯、战巡南海、护卫前出岛链的大型机等实战任务中表现出色。尤其是2014年8月份,隶属南海舰队的歼11B拦截美国P8A反潜巡逻机、绕其桶滚的壮举,更是大振自王伟烈士牺牲后海军航空兵的士气。这所有的表现,都证明太行发动机已经不负重托,挑起了重担。
随着太行发动机的成熟、完善,其进一步的改进型号也不断出现,推力更大、寿命更长、可靠性更佳,歼16就是使用了性能更加先进涡扇10B发动机。而且在涡扇10B的基础上,我国还研制成功了矢量推力技术,为我国下一步更加先进的矢量推力发动机打下了技术基础。
最初的梦想,一定会达到。如今,太行发动机不但让歼11、歼16翱翔蓝天,而且在经过无数的测试后终于成了歼10系列的发动机,算是达成了30多年前的夙愿。而且,涡扇10的最新改型也已经成为歼20的发动机,替换俄制99M1,在涡扇15成熟前成为歼20的动力选择。使用太行系列发动机的歼20、歼10C双双在不久前定型,即将列装部队。而弹射型歼15也将使用太行发动机,这意味着我国所有的主力战斗机都将用上太行中国芯,太行,终于行啦!
诚然,从目前世界军用航发潮流来看,F119、F135为代表的四代航发已经大行其道,太行系列已经稍显落伍。但是太行这种仍有潜力挖掘的大推力发动机,仍然是我国空中力量的可靠选择,而且其将为下一代大推力涡扇发动机的成熟与完善争取到宝贵的时间。太行发动机也将在我国航发研制史上留下壮美的篇章!
歼16战斗机是一款我国在俄罗斯苏30战斗机的基础上,自主发展研制的一款三代半多用途战斗机!目前是我国除了歼20战斗机之外,最为先进的一款战斗机,现在已经批量装备部队。
而歼16战斗机不同于前面的歼11战斗机,歼16战斗机可以说就是外形参考了俄罗斯的苏30战斗机,内部则已经完全实现了国产化,包括航电系统、雷达系统和武器系统等等,没有再采用俄罗斯制造的装备。
这里面尤其要提一下歼16战斗机采用装备的发动机,它不再使用俄罗斯的AL-31系列发动机,而是换装了国产的WS-10发动机,彻底的解决了我国战斗机发动机的短板,让歼16战斗机真正实现了国产化,不再受制于人。所以已经服役的100多架歼16战斗机全部换装WS-10发动机,实现自给自足。
我们知道我国的军用航空发动机与美国和俄罗斯还有着不少的差距,而这次的WS-10的推出,一定程度上也缩小了与世界先进发动机水平的差距,那么WS-10发动机的实力如何呢?下面我来简单的介绍下。
其实关于WS-10发动机的数据比较少,官方没有给出具体准确的数据,我们只能从一些报道当中看出,当然也不是完全准确的,毕竟这也是算机密的信息,这里简单举几个重要的性能指标来说一下。
首先就是WS-10发动机的推重比为7.5,虽然在高端发动机当中这是一个不大也不低的推重比数值,但是在三代机发动机当中也绝对够用了。然后就是最大推力了,WS-10的最大推力在开加力的情况下,最大推力14.6吨。
另外还有一个重要的指标就是发动机的可靠性和寿命,这和材料技术有很大的关系,不过关于这样的数据我们是无法知道的。但是可以肯定的是,WS-10发动机与俄罗斯的AL-31发动机还有些差距,毕竟俄罗斯是老牌的发动机强国,我们一时半会还达不到俄罗斯发动机的研制和制造水平。
认清差距,奋力追赶才是最重要的,我们也需要给科研工作者们时间,并不能因为我们目前发动机的技术落后美俄,就不断的指责,一说到战斗机,就非得拿发动机说事。还是那句话,就算我们的发动机不如美俄的发动机先进,但是它装备的战斗机是用来保护我们的,而装备美国发动机的战斗机,是用来攻击我们的!
歼-16,100架,全部装上涡扇10,就对了,不只歼-16,中国战斗机,从此全部有了有力而可靠的中国心。要说涡扇10如何,仅以它的名字就相当别具匠心,太行,那是多大的山一座呀,横亘中国北方,巍峨而壮丽,传说中的愚公,想把它从门前搬走,才留下移山故事,从此鼓励了一代又一代的华夏儿女移山之志。昔日关心“太行”者,一直在强调发动机的重要,没有“太行”,我们的三代机和四代机,就难以叱咤纵横于祖国的天空之上。如今“太行”横空立于世,有人说推比只有8一级,作为第三代航空发动机,性能上已经完全满足于需要,有了8,更不愁10,其因在于10一级正建立于8一级的基础之上,只要基础厚实,会迎来一座座山脉婀娜多姿,倚盼有情。
传说中的材料。最是难搞,发动机说到底,结构纵然再合理,设计再优秀,耐不住高温,一切都是白扯。故而,世间争相传唱GEnx发动机,它的使用涡轮前温度多少,为人们津津乐道,啧啧称赏。无它,说的正是温度,什么优异的搞蠕变能力呀,持久寿命又达到了多少,人家当然也不藏着瞒着,具体数字公开发布网络,像在世间突兀地立起山一座,无人能超越。虽说材料不是一切,但没有这一硬指标,可以说什么事也干不了。日本XF-9,推力达到了11吨,猛地高得实在让人难以接受,魂舞大漠查了一查方知道,不具工程应用性质,不惜用昂贵的材料来打造,无论是谁都可办得到。我们不然,2016年,成功研制出钛铝单晶,将承温能力整整提高了250度,每提高25度就是一代,即能很好地说明我们的材料技术获得了极大突破和引领。所以2018年一款歼-10B劲舞珠海天空之上。
“太行”时间。我们登上了“太行”之巅,用时三十多年。三十年间我们的三代机,没有可靠的国产心堪用,为此,从理顺科研体制,加强人才队伍开始,加大投资力度,健全了实验设施,不出成果也难。所以我们够努力,今天成果丰硕,成绩甚大,过去一切烦恼得以从容了之。今天的“太行”表现相当可靠,因是全部歼-16得以换上了一颗中国心。
涡扇10太行发动机是我国历经三十载研制的一款大推力军用发动机,也是我国第一款具有自主知识产权的一款高性能、大推力、加力式军用喷气发动机。该机的成功装机也代表了我国终于有一款能够媲美国外,和填补我国国产高性能涡扇发动机空白的先进机型。虽然从2005年开始装备在歼11战机上进行试飞时,出现了一些难以启齿的空中停车、喷零件的囧事,但是后续经过我国科研人员夜以继日的努力,我国也在涡扇10原型机的基础上衍生出了量产型的涡扇10A发动机和后来批量装备国产战机的涡扇10B发动机。
的确涡扇10A发动机刚开始装备在歼11B战机上,陆续出现空中停车、可靠性差、寿命短、高原启动困难等缺点。所以我国不得不继续花大价钱从俄罗斯继续进口AL31系列发动机装配在歼11A和歼10A战机上以解燃眉之急,同时也在不断对涡扇10A发动机进行改进升级。直到2013年以后,装备了涡扇10改进量产版本的歼11B战机才开始大规模担任战备训练值班任务,并在2014年在东海上空成功驱离美国的侦察机,这也标志着我国自主研制的涡扇10发动机终于“堪当大任”了。再后来随着更多的歼11B、歼20试验机开始装备涡扇10B发动机和去年珠海航展上,装备了基于涡扇10B改进而来的矢量版歼10B在航展上一连串做出各种超机动飞行表演后,已经全面说明涡扇10系列发动机已经成为一款和世界其他四代发动机齐平的国产大推力军用发动机。
歼16的服役不光代表了我国空军在对地打击武器装备上的重大升级,更代表了我国终于有一款更先进的具备对陆对海攻击能力的多用途战机了,所以该机也被大家普遍称为歼20隐身战机的“带刀侍卫”。目前歼16的产量早已经超过百架,而且清一色的装备的都是我国自主研制生产的涡扇10B发动机,这不光代表了涡扇10系列发动机又增加了一个装机对象,也代表了我国在歼16战机的生产以及后续的出口上将不会再有任何限制,同时还能够降低歼16战机的采购价格和后期的维护运营成本。此前在涡扇10发动机刚开始装机的时候,由于可靠性问题,我国从俄罗斯继续采购发动机差不多有10年时间,在这10年时间里,随着时间的不同发动机价格也是连年上涨,比如新世纪初的时候单价不过200万美元,到了2007年时已经上涨到300万美元,再到2011年的400万美元,2012年的500万美元,虽然不知道现如今价格几何?但是算上物价上涨等原因可能不会低于600万美元。如果我国继续在歼16战机上装备俄制发动机,按照一架歼16刚开始需要2台发动机,到后续整机30年的服役期限内不低于20台发动机计算,这些外购的发动机都会增加歼16战机的采购运营成本,再计算上零部件的更换费用和歼16作为我国未来主力机型,其采购数量至少得几百架计算的话,光是发动机就需要上千亿美元。现在我国自主研制的涡扇10发动机已经可以批量装备国产战机了,而且还衍生出了矢量版本以及未来可能出现的改进版本,所以在这些有利条件,歼16全面装备涡扇10发动机合情合理。不光能够降低歼16战机的采购运营成本,而且在军队后勤保障上也更为方便和节省军费。同时通过更多战机采用涡扇10发动机后所得到的飞行数据,也能够帮助科研人员设计改进出更为优秀的涡扇10发动机改进型号。当然最重要的是国产战机使用了国产动力后,无论是在以后的出口还是战时的后勤保障上都更加自主,所以拥有自主研制生产的发动机也是国防建设中不可或缺的一部分。
涡扇10是我国作为航空大国的基石。其最新改进型推力已达14.5吨,推重比超过8,得益于第三代单晶涡轮叶片的采用,在提高涡轮前温度的同时,没有降低涡轮的寿命。本来,以推力换寿命或减寿增推在航空发动机的改进中很常见,但涡扇10改既增推又增寿且幅度还不小,却不简单,没有重大技术突破,是无法做到这一点的。
现在的涡扇10现在不但已经成熟可靠,而且实现了对俄罗斯的AL31F发动机的反超,达到了美国90年代后期的水平,这对在航发研制过程中走了不少弯路的我国而言,这样的成果来之不易。
歼16在我国空军的战斗序列中是仅次于歼20的存在,它是在借鉴苏30MKK的基础上,对歼11BS进行深度升级改进型号,是典型的多用途重型三代机。如果说歼20是“踹门者”的话,紧随其后的歼16就是打扫战场的第一个波次。而且歼16是双座战机,在高强度的远程奔袭作战中,两名飞行员可以轮换操作,这是连歼20都不具备的优势。
像歼16这样的主力是要必须不惜代价全面国产化的。如果仍采用俄式99M1发动机,存在极大的隐患,关键时刻容易受制于人。我军对这种“卡脖力”风险有强烈的危机意识,在涡扇10尚不成熟的时候,都已大批量装备歼11B,更不要说现在的歼16了。
总之,涡扇10与歼16正是珠联璧合的一对,只有涡扇10B的大推力和大推重比才能保证歼16机动性优异的同时,还拥有巨大的航程和载弹量,成为真正的双重任务战斗机,与歼20一道,铸就我国攻势防空的刀尖。
航空发动机是我们自主研发的航空发动机,是基于前苏联技术的基础上,其实说的直白一点就是前苏联发动机技术的改进国产版,由乌克兰方面提供技术和专家配合我们国内的技术和专家结合,涡扇发动机还有一款让人期待,那就是涡扇15,这款发动机专门为五代机研发,也就是为歼二十准备的,现在歼二十已经服役,但是使用的是俄罗斯的发动机,涡扇15还在研发当中。
涡扇10发动机是另一款发动机,目前来说技术已经比较成熟,已经运用在歼16战机上面,我国的发动机技术有一些老问题,那就是稳定性不够,寿命普遍偏短很多,而且最重要的还是推力不足偏弱,发动机方面的问题真真实实的影响了我们的航空技术的发展,这不得不说让人很无奈,以我们现在的发动机技术来看,我们现在落后美俄二十年到三十年左右,想要追赶其实并不是什么容易的事情。
涡扇10发动机最早运用于歼10和歼11,发动机增加后的推重比在7.1到9.1左右,这个推重比属于国际中等水平,由于其他发动机研发进度的原因,涡扇10发动机现在已经列装在了歼15歼16上面,更重要的是歼20也已经在实验使用涡扇10发动机,从这方面来看,涡扇15的研发进度存在困难,至少现在还需要进行改进,无奈之下歼二十不得不先用涡扇10代替。
但是问题在于,这款发动机的寿命仍然非常短,原先的寿命只有400小时左右,后来经过改善以后寿命提高到了900小时左右,有了比较高的提升空间,但是仍然远没有办法跟西方国家的发动机相比,寿命现在也只是零头,这也说明了我们还需要更努力才行,从歼20无奈的使用涡扇10,暂时等不到涡扇15,这证明了发动机研发并不是特别顺利,主要的原因在于材料技术和加工技术不过关。
最新的涡扇10B技术有了比较大的改进,推重比基本上达到9左右,最大推力达到了14吨,已经符合了第三代飞机发动机的标准,寿命也已经达到了2000小时左右,这个数据已经非常的不错,比最初的型号各项性能指标提高了不止一个档次,但是跟美国和俄罗斯的发动机相比还有很大的差距,不过好在我们至少现在发动机能够自足,这个就是非常大的进步。
性能好的没话说,你知道美国有两款很老很老的发动机吗?一个叫F100,普惠公司的,一个叫F110,通用电气的,我告诉你,这两款i发动机那都是上个世纪80年代末期成熟的,技术太老了,太落后了,什么玩意儿呀,参数大家自己查去,看了参数大家就明白了,美军就是纸老虎,三代机战斗机性能搁在现在能比吗?现在是什么时代了?这两款发动机技术太落后了,和涡扇10比起来,无论从全绝对寿命,磨损寿命,绝对推力,耗油量,加力燃烧值,续航能力,空重推重比,瞬时增压值,那都差远了,差太多了,以这种两种发动机做推力的F15,那就是作为三代机,照比歼16也是查的太远了,发动机这个层面就跟不上呀,这两款发动机都多少年了,太老的科技了,和涡扇10能比吗?有法儿比吗?怎么?有没有军迷不服?有专业军迷说我胡说?那你来驳倒我呀?有理有利有节,对不,觉得自己是专业军迷的,出来怼呀?!!!!!敢不?!!!!!
涡扇10发动机是我国航空工业的一个突破,之前我国在大推力涡扇发动机上没有什么成果,而涡扇10发动机就是零的突破。航空发动机的研制难度极大,我国装备的多款战斗机的发动机都是从国外引进,包括歼-20战斗机的发动机也是如此。
涡扇10发动机是一款与俄罗斯的AL31F 发动机性能类似的型号,两者在外形上也有许多相似之处,这个可以从涡扇10发动机的装备看得出来,在早期使用的时候是一台涡扇10和一台AL31F搭配使用。
涡扇10发动机大规模运用是在歼-11BS这款机型上,歼-11BS是我国在歼-11双座型号的基础上改进而来,这款机型大量使用了国产零部件、包括航电设备和发动机等。
歼-16战斗机使用涡扇10发动机是说明了涡扇10发动机的成熟可靠,通过在歼-11BS战斗机上的大规模运用,涡扇10发动机已经经过了实际的检验。未开涡扇10发动机还将在歼-20战斗机上使用,届时就可以摆脱对俄罗斯发动机的依赖。
涡扇10发动机是我国目前现役性能最先进的涡扇发动机,也是我国空军第三代战斗机的主力发动机。涡扇10在性能上已基本可以满足我国空军战斗机的配套需要,而且其最新改进型还成了歼20的发动机,作为下一代先进发动机服役前的过渡型号。可见,涡扇10已经是一款比较成熟的大推力涡扇发动机,并得到了充分的认可。
(涡扇10发动机)
航空发动机有着工业皇冠上的明珠之称,航空发动机性能的好坏直接影响着战机的性能。因此,能够自主研发和制造先进的航空发动机是各航空强国必须掌握的能力。我国的航空发动机起步比较晚,与国外先进技术差距还比较大。涡扇10研究计划起源于上世纪八十年代,当时我国计划为下一代先进战斗机研制新一代大推力涡扇发动机。随着90年代初苏27战斗机的引进,与歼10战斗机项目的研发,对涡扇10的需求也越来越迫切。为了保证不在航空发动机领域受制于人,我国提出了涡扇10一发配两型的要求,计划将涡扇10作为歼10和苏27国产化的动力系统。
(90年代初苏27的引进拉开了空军现代化的序幕)
(歼10原型机)
这一计划非常冒险,因为一旦发动机难产或者下马,就意味着不仅发动机的研制投入打了水漂,而更关键的是也会影响我国空军第三代战斗机的研发和装备进程。为此涡扇10的研制可谓事关重大,研发团队付出了难以想象的努力。为了满足设计要求与技术指标,研发团队三次带队到空军调研,多次更改方案。在当时的技术和经济条件下,解决了一系列技术难题,用比国外同行少一半的时间,完成同样工作量的任务。经过不懈的努力,涡扇10在2001年成功完成了型号装机首飞,2005年12月28日完成了定型审核。
(研制近20年却最终下马的涡扇6)
涡扇10发动机的设计指标参考了俄罗斯的AL-31发动机,其核心机源自美国DC-8客机装备的CFM56发动机,该发动机的技术源头是美国的F-101发动机。早期涡扇10最大推力为13吨,无故障时间间隔为300小时,首次大修时间为600小时,全寿命周期勉强也就2000小时左右。在整体性能上与美俄的F-101、F-100和AL-31发动机存在着不小的差距。随后,研发团队又集中精力攻克技术难关,提高涡扇10的性能,推出了改进版的涡扇10A。涡扇10A的性能比起涡扇10有了较大的提升,最大推力为13.2吨,无故障时间间隔提升到了600小时,首次大修时间为1200小时,全寿命周期达到了4000小时。
涡扇10A的出现,标志着涡扇10正式走入成熟阶段,此时空军的歼10A和歼11B开始列装涡扇10A发动机,开始逐步摆脱对俄AL-31发动机的依赖。此后,研发团队又对涡扇10A进行了一系列改进,推出了性能更先进的涡扇10B发动机。涡扇10B采用了全新的材料技术和设计方法,大大提升了整体性能。与涡扇10A相比,涡扇10B的最大推力增加了13.7%,达到了14.5吨,无故障时间间隔为600小时,首次大修时间约900小时,全寿命周期为3000小时左右。并且研发团队还在涡扇10B的基础上研制了矢量推力发动机,为后续矢量发动机技术的发展奠定了基础。
(美制CFM56发动机)
(俄罗斯AL-31发动机)
从性能上看,涡扇10作为一款大推力涡扇发动机,基本上可以满足我国第三代和三代半战斗机的发动机需求。不过,由于涡扇10发动机是我国第一种第三代大推力小涵道比涡扇发动机,在技术上又参考了美俄两国的先进技术,所以在研制过程中存在着较多的技术问题。为了保证涡扇10的研发,我国采取了分步走的策略,逐步完成对涡扇10发动机的减重、排除故障、完善细节和提高性能等方面的研制工作。
(涡扇10A的出现,标志着涡扇10的成熟)
(装备涡扇10B的歼10C)
早期涡扇10在性能上存在较大的不足,可靠性也不好,像歼10这样的单发战机也没有安装涡扇10,而是继续使用俄制发动机。随着涡扇10A的出现,涡扇10正式走向成熟,性能和可靠性都有大幅度提升,开始广泛装备在歼10、歼11B等战机上。最新型的涡扇10B虽然为了提高性能,牺牲了部分寿命,但随着推力的增强,涡扇10B非常适合歼16这类的三代半重型多用途战斗机,可以帮助歼16发挥出强大作战性能。同时,由于涡扇10B的推力可以满足歼20的基本需要,它也成了下一代发动机成熟前歼20的过渡发动机。涡扇10发动机不仅填补了我国大推力涡扇发动机的空白,还促进了我国涡扇发动机领域相关技术和人才的培养,为我国自主研发下一代涡扇发动机奠定了坚实的基础。
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