国产太行发动机在世界上是什么位置?

松金洋子


航空发动机被称为现代工业王冠上的明珠,世界上能生产高端航空发动机的国家屈指可数,以前只有美国、欧盟、俄罗斯,现在中国靠着强大的工业生产能力,和巨额资金投入,已经迎头赶上,中国不缺资金,缺少的只是技术的积累关键的数据,这些是钱买不来的,要靠反复的试验验证。现在中国的太行发动机的水平已经接近了俄罗斯,某些指标甚至超过了俄罗斯,离西方发动机的距离也不是遥不可及了。

"太行"发动机已批量装备部队,海军、空军接受了涡扇10发动机400余台,被用于J11B、J11D、J16等机型,装备了5个航空团。目前,没有一架搭载涡扇10发动机的战机因发动机故障坠毁。

改进版本的涡扇10发动机将加力推力提升到14-14.5吨,实现在综合性能(最大加力推力、寿命、推重比)方面,涡扇10及其改进型号足以和俄罗斯的AL31F及其改进型AL31F-99M1/M2等发动机相媲美。

太行发动机不但可以作为战斗机的动力,并且太行发动机未来的改型可以用于轰炸机,和大型运输机。由太行发动机衍生的船用燃气轮机可以作为驱逐舰等大型水面舰只的主动力。并且,在"太行"的研制过程中,厂方严格执行参照"美军标制"定的国家军用标准,发动机的可靠性和使用寿命比起以往的国产发动机和进口的俄制发动机,要有质的飞跃。

中国太行发动机的研制成功意味着国产飞机的"心脏病"将得到全面解决。以后太行发动机如果量产成功,还可以开拓国际市场,为国家创造更大的价值。


浩荡扬子江


国产太行发动机在世界上是什么位置?

太行发动机,也叫涡扇10系列发动机,是中国国产的第三代大型军用航空涡轮风扇发动机。目前,世界上能够研制第三代大推力涡扇发动机的国家,只有美国、俄罗斯、欧盟和中国等少数几个。

太行发动机于1978年预研,1987年立项,目标定位是替换俄罗斯的AL-31F发动机。当时我国与国外的差距约30年。2005年12月28日完成设计定型审查考核,历时27年。目前,涡扇10系列在基本型上又发展出了涡扇10A、涡扇10B两型,主要用于装备中国第三代高性能歼-10B、歼-11B战斗机和第四代高性能歼-20战斗机。

明确地说,WS-10A是三代半的水平,和俄罗斯AL-31F技术水平接近,但是距离美国三代机F-15、F-16使用的F-110-GE-129发动机早期型号还是有差距,尤其是在推力、可靠性、经济性上距离F-110-GE-129发动机晚期型号差距更大。但是,涡扇-10的横空出世解决了国内飞机长期受制与人的问题,搭建起一个平台,这可以让我们的工程师更快、更好的研发“太行”系列发动机。而通过研制“太行”发动机,参研单位在生产管理、技术组织、质量控制等方面得以极大提升,积累了经验。更重要的是,由此打造出一支我们自己研发航空发动机的队伍。



不积跬步无以至千里,“太行”发动机是我国一款里程碑式的产品。 F-22战斗机所使用的F-119发动机的加力推力为15.5吨,涵道比0.3。而F-119发动机改进而来的F-135(F-35使用)加力推力则为19.5吨,涵道比0.57。WS-10A的加力推力高达13.5吨,涵道比为0.57,数据是非常优秀的,但是可靠性仍有差距,这也使得当时使用WS-10A的国产战机长期无法执行日常的战备训练。而WS-10B虽然可靠性提高很多,推力14-14.5吨,拥有矢量喷口。这一指标已经达到了四代发动机的技术水准,但代价是高达0.78的涵道比,较高的涵道比降低了超音速飞行时的性能。

目前,WS-10B改进型发动机于2015年设计定型,目前居于世界第五名的位置。我第四代战机歼-20装备的就是WS-10B型发动机。


怀疑探索者


明确地说,WS-10A优于F-100,但是与AL-31F,F-110等发动机有一定的差距。而WS-10B虽然有所提升但是在技术上实际相比WS-10A并没有多少进步。

在一般的讨论中,我们经常可以看到一种说法:“WS-10B优于AL-31F,AL-31F并不是一种优秀的第四代发动机。”

但这种说法是不科学的。事实上,AL-31F在第四代航发中是非常先进的,比美国的F-110更好。

回到WS-10来。虽然如今的WS-10B的推力较高,达到了13.2吨的水平,但这却是以提高涵道比为代价换来的。提高涵道比固然可以提高推力,但是会提高超音速飞行时的阻力,所以战斗机所使用的涡扇发动机的涵道比较低,不会超过0.9。

F-22战斗机所使用的F-119发动机的加力推力为15.5吨,涵道比0.3。而F-119发动机改进而来的F-135(F-35使用)加力推力则为19.5吨,涵道比0.57。

WS-10A的加力推力高达13.5吨,涵道比为0.57,数据是非常优秀的,但是可靠性仍有差距,这也使得当时使用WS-10A的国产战机长期无法执行日常的战备训练。

而WS-10B虽然可靠性提高很多,也有比较高的推力,但是代价是高达0.78的涵道比,较高的涵道比降低了超音速飞行时的性能。

而很多人所看不起的AL-31F,加力推力12.2吨,涵道比为0.6。所以实际上考虑涵道比的差距,在发动机核心机上,WS-10系列并不比AL-31系列更好,而且不要忘了AL-31F是一款上世纪的发动机,最新的AL-31M3的加力推力更是高达14.5吨。

AL-31系列发动机虽然大修期并不长,但是可靠性非常优秀,工作稳定性极佳。事实上,AL-31F是第四代航发中喘振裕度最大的:搭载AL-31的Su-27即使以2马赫的飞行速度进入平螺旋,直螺旋,翻转螺旋,发动机仍然可以正常工作。这是WS-10系列与F-100,F-110系列所做不到的。


白虎堂


太行发动机又叫WS-10发动机,1987年立项,当年起步十分艰难,当时的要求是使用在歼-10、歼-11等发动机上,目标定位是替换俄罗斯的AL-31F发动机。

结合此前外界各种关于我国“某发动机”的报道,WS-10发动机03年上台试、06年上高空台、2007年上飞行台、2008年首飞、2010年技术鉴定。也就是说2010年WS-10A发动机已经达到了目标机俄罗斯的AL-31F发动机的技术水准,但是可靠性还不如AL-31F,所以一直不太行,直到近几年才质量稳定,装备在国产歼系列战机上。

所以太行发动机早期型号WS-10A是三代半的水平,和俄罗斯AL-31F技术水平接近,但是距离美国三代机F-15、F-16使用的F-110-GE-129发动机早期型号还是有差距,尤其是在推力、可靠性、经济性上距离F-110-GE-129发动机晚期型号差距更大。

2010年WS-10A技术定型后,技术人员又开始开展四代机发动机样机WS-10B的研究。结合此前媒体关于我国“某发动机”的报道,我们发现WS-10B的核心机运用了WS-15核心机的相关技术进行了预研,所以我们可以认为WS-10B发动机上使用了四代机技术的验证机。

随着WS-10B在歼-20上完成首飞,可见目前正在进行WS-10B的鉴定试飞,也就是说目前WS-10B发动机的技术验证已经初步结束。

这里我们可以放心的说,WS-10B发动机已经达到了四代发动机的技术水准,从WS-10A研制到服役的时间来看,WS-10B服役可能还需要2-3年的时间。

至于后续的WS-15发动机具体是什么技术水准可能就需要我们耐心等待了,那是十年以后的事情了。


楠竹一


相信各位也知道一直困扰中国军事航空工业和军用飞机的动力心脏问题,一直以来包括自己的骄傲J-10系列以及引进的苏27/J-11系列都面临着这个问题,国内所能用来解决的方法很无奈,就是从北面的邻国进口可靠的航空发动机,比如AL-31/AL-31F系列。之前中国曾经以沈阳航空工业(如今沈飞的一部分)的名义与乌克兰的卡布雷拉航空动力工业与俄罗斯的万哈克霍姆进行过合作研发更加先进性价比高的军用航空涡轮风扇喷气发动机的项目,不过最终因为国际政治原因以及乌克兰和俄罗斯两国的相关企业缺乏资金支持而取消了。虽然实际上还是有来自乌克兰,俄罗斯甚至西欧国家的零配件支持,但是设计工作基本由中国方面自己完成,新诞生的WS-10系列已经算是很大的一个进步了。

WS-10系列国内一般称之为太行系列,在设计之初就对它提出了非常之高的各项性能指标的要求(因为航空动力领域中国实在是落后于现代西欧或者美国的相关技术水平太多了),由于这种类似于在上个世纪50-60年代提出的超英赶美的要求,WS-10系列发动机不得不急匆匆地完成图纸设计,模型验证阶段与试验机验证阶段,事实证明许多方面并不能一蹴而就,用于实验的第一个生产出来的发动机问题多多,性能也完全达不到要求,甚至连和欧美缩短一大段距离的及格线要求都做不到(就和大跃进以及文化大革命期间的许多项目一样,片面主观臆断地能够迅速弥补差距,而不肯正视与外国同领域先进水平的事实差距有多大,所以最后项目要么取消要么惨痛失败),只好回炉重造。经过了几年比较踏实的工作,WS-10的实际水平要好了很多,但是由于零配件达不到质量要求,也没有合适的高空台进行实地验证,所以也迟迟达不到可用的状态,只好又通过向海外购进相关零部件来填补空缺。就在近两年,WS-10的一些改型终于算是具备了能够实机搭载使用的水准,在一些图片上我们可以看到少量的J-10B系列换装了WS-10B发动机,J-20最新的验证机的发动机也发生了变化,但是根据数量很少来看,它仍然距离形成战斗力十分遥远。性能与水平只是可以达到能够缩短中国与国外差距的这一最起码的要求而已。


利刃军事


上世纪八十年代,随着国际局势的突变,迫使中国只能研发自主的战斗机,但是当时的时代背景下,中国严重缺乏自主研发飞机发动机的能力,因此,我国就大量仿制苏制的装备,而这款太行发动机也不例外

当时,国产太行发动机的进度非常困难,特别是在战斗机方面,国际上技术封锁尤为强烈,我国通过不断的拆解分析苏制发动机,在短时间内成功研发出了命名为“太行”的战斗机发动机,用于歼-10、歼-11战斗机的使用。

而太行发动机在大体上于仿制苏联的战斗机发动机,同样使用单晶体涡轮整体系统,工艺大体接近时间第三水平,随后几十年,中国研发院不断对太行发动机进行改进和研发,再次基础上,研发了一大批高质量的战斗机发动机,现在歼20的发动机大体上也是继承太行发动机的改进版本,可以说,没有太行发动机,就没有今天的中国空军。

虽然在同时代同美国和苏联的发动机比拼上,太行发动机有着很大的差距,但是正是因为有这一款发动机,我国度过了发动机自主研发能力缺乏的困境,使得我国空军不在需要依赖进口,不用需要看别人的脸色,在技术上也可以根据我们自己的进度和特色进行改造,正是有了想这样的仿制品,我们的蓝天才如此干净,正是搭载这一款不算太先进的发动机的飞机,保卫着共和国的天空。


雇佣兵


二战后,能生产涡喷发动机的国家很少,绝大部分国家的发动机都要进口!涡扇发动机则是在涡喷发动机的基础上发展而来,所以能制造生产的国家就更少。按国际上公开的信息仅有中美俄英法日,六个国家具备或部分具备制造和生产能力,其中有涡扇发动机全产业链,能完全自主生产的国家只有中美俄三国,而英法日三国则无法生产涡扇发动机的主要零部件而需要进口关键部件,英国的自主度相对高一些,日法两国的自主度相对很低,所以日本基本放弃了量产而只搞实验性生产,法国则不再量产新型号!国产太行发动机是涡扇发动机,由于中国有涡扇发动机的全产业链,又从俄制发机中得到了重要的参考信息并加以改进,加上中国工业科研投入大且工业产业链齐全,所量产的太行发动机的水准与俄国相当,但较美制发动机还有一定的差距,属世界二流水准!


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国产太行发动机,在世界上是中间偏下的,主要摩托时间,还没有达到美英法制造发动机的摩托时间。推力一般,巡航时为73.5KN,最大加压超速飞行为110KN。歼20自重19吨多,载油10吨就是近30吨。两台太行发动机的动力有非常想象空间。中国飞机在国际市场上不能扬眉吐气,发动机是最大的根原,我们认为大行能能轻松一下紧张心理,可实际是是还有很大距离。有一就会变二,从二则有无穷。昆仑西行太行来。太行完成不了任务,峨眉干。峨眉还小 泰山必然为五岳独尊。


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国产太行发动机(涡扇10系列发动机)由中航研究院606所研制,是国产第三代(俄罗斯称为第四代,网上也有称其为第四代的,按军方叫法为准)大型军用航空涡轮风扇发动机。原型机涡扇10,1987年立项,2005年定型。采用大推力涵比及全自动数字化控制系统,推力达到12—14吨(涡扇10推力为12吨)。目前,世界上能够研制第三代大推力涡扇发动机的国家,只有美国、俄罗斯、欧盟和中国。

当然了,限于我国基础薄弱,在航空发动机研发方面居于末尾,与传统的航空大国尚存在不小的差距。目前,涡扇10系列在基本型上又发展出了涡扇10A、涡扇10B两型。其中涡扇10及涡扇10A已装备在歼11B/歼11BS战机上,纯国产的歼10B战机装备的也是涡扇10A型发动机。下面就来看看涡扇10系列发动机的情况,仅介绍涡扇10A、涡扇10B。

装备涡扇10A的歼10B战机

涡扇10A,推力由WS-10A发动机的12吨增为13.2吨,使用寿命为1500小时(我国标准)。在使用寿命、可靠性、后勤维护等方面都优于俄罗斯的AL—31F,综合来看与俄罗斯的AL—31F差不多,整体性能接近美国的F110-GE-129IPE (F110的性能改进型),优于F110。可以说其在性能等方面,

达到了90年代中期的世界先进水平。

在第八届珠海航展上展出的太行发动机

涡扇10B型,推力14—14.5吨,拥有矢量喷口。在推力、使用寿命、可靠性、后勤维修等方面都较俄制AL—31F略有提高。目前,我第四代战机歼20装备的就是涡扇10B型发动机。

我们在进步,这些航空大国也没闲着:美国、俄罗斯等第四代发动机已经问世并装备。而我国第四代航空发动机涡扇15仍未定型,可见差距还是有的,只不过比以前差的更小些——这离不开我航发研制人员的辛苦付出。



在第八届珠海航展上展出的太行发动机

有许多人认为:太行(涡扇10)系列可靠性有很大问题,战机失事就是发动机的问题。来看看中航工业公布的《2015年度社会责任报告》:截至2015年底,410厂已向海军、空军交付涡扇10发动机不少于400余台,被用于J11B、J11D、J16等机型,装备了不少于5个航空团。截至目前,没有一架搭载涡扇10发动机的战机因发动机故障而发生坠毁。


中航工业发布的报告

现在的人,宁可相信不明来源的小道消息,也不愿相信官方公布的信息,也是让人悲哀的一件事。

2015年 中航工业社会责任报告


儒道之主


其实,中国在发动机设计方面自从偷师美国的CFM56、俄罗斯的RD93和英国的MK202之后,就已经赶上了世界一流水平,自从风洞技术出现突破之后,在某些方面甚至已经处于领先地位。之所以发动机的技术参数上不去,是因为我国的材料学研究落后世界先进水平太多了,材料学是一个靠时间经验积累,另外还需要大气运的学科,没有办法山寨,人家给你,你也没有办法逆向工程搞出来,也许是某个元素多加0.0001%或者晚加一分钟或者热处理提高一度,材料的参数就完全不同了!这个要靠大量的科学的实验一次次的试,唯一超车的机会可能就是靠间谍,或者是某个运气爆棚的研究员。

自1957年,我国成功研制出第1种涡轮叶片材料GH4033开始,我国在涡轮叶片的高温合金技术就一直落后欧美近30年至40年的差距,比如当前美国第四代航空发动机已经开始第三代(CMSX-10)、第四代单晶材料(EPM-102)。

  但我国直到2015年才开始使用第二代单晶材料,差距由此可见毫不夸张的讲,中国发动机落后其实就是发动机材料技术的落后。

回到正题,发动机是一个系统工程,WS10B的技术参数肯定与美俄的先进大推还有较大的差距,可靠性也不行,但这完全是基于我国目前的材料学水平的,如果不是我国在单晶粉末铸造方面实现突破,恐怕WS10还出不来。就像美国佬常说的一句话,只要推力够,板砖也能上天,例如F15,F35;发动机也一样,只要叶片够牛,要多大推力都行!期待我国的材料科学早日实现突破!


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