國產太行發動機在世界上是什麼位置?

松金洋子


處於僅次於美國F119、F135,俄羅斯117S的水平上,可以算是世界第四的技術水平。

目前,太行發動機已經廣泛裝備在殲20戰鬥機上。


世界上比較有名的幾個代表性的發動機來看,有美國的F119這樣的第四代發動機,推力可以達到15.5噸,而美國的另外一款五代機發動機F135,則可以把推力提高到18噸。俄羅斯最先進的117S發動機的推力是14.5噸,而我國的太行WS10B的推力是14噸。

圖為裝備了太行發動機的殲16戰鬥機。


目前來看,歐洲也有幾款比較先進的發動機,其中裝備在臺風戰鬥機上的是羅羅公司的EJ200發動機,他的推力是9噸,法國的M88-2發動機的推力是8噸多,接近9噸,這些發動機擁有良好的數字化操控能力,也比較省油,但是他們的推力都屬於中等推力發動機,就先進性來看,要排在大推力發動機之後。

圖為目前世界上推力最大的航空低涵道比發動機F135。


其次,從發展前景來看,太行WS10B發動機目前已經裝備殲20戰鬥機,和殲20先進的飛火推一體化系統融合,而且在殲10B戰鬥機上測試了隱身軸對稱三維矢量尾噴口,今後還會有很大的提升空間,這些年來看,太行最大的短板和問題就是故障率高和壽命短了,但是也是在這幾年,太行發動機的壽命不斷提高,已經從1000小時提高到了3000小時。

圖為我國的殲10B戰鬥機,他裝備了太行發動機。


過去太行發動機都不能用無故障間隔這個詞彙,因為太行發動機很難說哪一會就發生故障了,這樣的質量顯然是不能達到要求的,也導致了2008年的太行發動機飛機大面積停飛,但是從2012年的殲11復飛開始,這一問題已經得到了良好解決,無故障間隔達到了500小時,首翻時間也達到了900小時,壽命穩步提高到了3000小時,已經達到了世界上比較先進的水平。


海事先鋒


明確地說,WS-10A優於F-100,但是與AL-31F,F-110等發動機有一定的差距。而WS-10B雖然有所提升但是在技術上實際相比WS-10A並沒有多少進步。

在一般的討論中,我們經常可以看到一種說法:“WS-10B優於AL-31F,AL-31F並不是一種優秀的第四代發動機。”

但這種說法是不科學的。事實上,AL-31F在第四代航發中是非常先進的,比美國的F-110更好。

回到WS-10來。雖然如今的WS-10B的推力較高,達到了13.2噸的水平,但這卻是以提高涵道比為代價換來的。提高涵道比固然可以提高推力,但是會提高超音速飛行時的阻力,所以戰鬥機所使用的渦扇發動機的涵道比較低,不會超過0.9。

F-22戰鬥機所使用的F-119發動機的加力推力為15.5噸,涵道比0.3。而F-119發動機改進而來的F-135(F-35使用)加力推力則為19.5噸,涵道比0.57。

WS-10A的加力推力高達13.5噸,涵道比為0.57,數據是非常優秀的,但是可靠性仍有差距,這也使得當時使用WS-10A的國產戰機長期無法執行日常的戰備訓練。

而WS-10B雖然可靠性提高很多,也有比較高的推力,但是代價是高達0.78的涵道比,較高的涵道比降低了超音速飛行時的性能。

而很多人所看不起的AL-31F,加力推力12.2噸,涵道比為0.6。所以實際上考慮涵道比的差距,在發動機核心機上,WS-10系列並不比AL-31系列更好,而且不要忘了AL-31F是一款上世紀的發動機,最新的AL-31M3的加力推力更是高達14.5噸。

AL-31系列發動機雖然大修期並不長,但是可靠性非常優秀,工作穩定性極佳。事實上,AL-31F是第四代航發中喘振裕度最大的:搭載AL-31的Su-27即使以2馬赫的飛行速度進入平螺旋,直螺旋,翻轉螺旋,發動機仍然可以正常工作。這是WS-10系列與F-100,F-110系列所做不到的。


白虎堂


太行發動機又叫WS-10發動機,1987年立項,當年起步十分艱難,當時的要求是使用在殲-10、殲-11等發動機上,目標定位是替換俄羅斯的AL-31F發動機。

結合此前外界各種關於我國“某發動機”的報道,WS-10發動機03年上臺試、06年上高空臺、2007年上飛行臺、2008年首飛、2010年技術鑑定。也就是說2010年WS-10A發動機已經達到了目標機俄羅斯的AL-31F發動機的技術水準,但是可靠性還不如AL-31F,所以一直不太行,直到近幾年才質量穩定,裝備在國產殲系列戰機上。

所以太行發動機早期型號WS-10A是三代半的水平,和俄羅斯AL-31F技術水平接近,但是距離美國三代機F-15、F-16使用的F-110-GE-129發動機早期型號還是有差距,尤其是在推力、可靠性、經濟性上距離F-110-GE-129發動機晚期型號差距更大。

2010年WS-10A技術定型後,技術人員又開始開展四代機發動機樣機WS-10B的研究。結合此前媒體關於我國“某發動機”的報道,我們發現WS-10B的核心機運用了WS-15核心機的相關技術進行了預研,所以我們可以認為WS-10B發動機上使用了四代機技術的驗證機。

隨著WS-10B在殲-20上完成首飛,可見目前正在進行WS-10B的鑑定試飛,也就是說目前WS-10B發動機的技術驗證已經初步結束。

這裡我們可以放心的說,WS-10B發動機已經達到了四代發動機的技術水準,從WS-10A研製到服役的時間來看,WS-10B服役可能還需要2-3年的時間。

至於後續的WS-15發動機具體是什麼技術水準可能就需要我們耐心等待了,那是十年以後的事情了。


楠竹一


目前服役國產“太行”發動機(渦扇-10A)的性能大致和1970年代的渦扇發動機相近,推重比在1:7~1:8之間,推力達到132kN。與此同時,F-35“閃電II”戰鬥機搭載的是普惠研製的F135-PW-100型發動機,這也是航空史上第一種推重比達10的發動機。


總所周知,發動機是戰鬥機的“心臟”。我國早期主要是測繪仿製俄製、英制航空發動機。在2000年時,劉大響院士向最高層彙報工作時曾提到,我國許多重大工程,例如“兩彈一星”都搞出來了,先進飛機也出來了,唯獨航空發動機沒幹出來。儘管我國航空工業生產了幾萬臺發動機,但絕大部分都是仿製國外,或者做一些改型。而這些發動機多屬於第二代,國外早淘汰了。我國目前還沒有一臺自主研製航空發動機走完從設計、製造、試驗、定型到裝備部隊、投入使用的全過程。我國與國外的差距約30年,而且還有進一步拉大的危險。

根據“太行”發動機總設計張恩和透露的消息,渦扇-10的橫空出世解決了國內飛機長期受制與人的問題,搭建起一個平臺,這可以讓我們的工程師更快、更好的研發“太行”系列發動機。而通過研製“太行”發動機,參研單位在生產管理、技術組織、質量控制等方面得以極大提升,積累了經驗。更重要的是打造出一支研發航空發動機的隊伍。

不積跬步無以至千里,“太行”發動機是我國一款里程碑式的產品。我國在渦扇-10A的基礎上後續改良產品推重比可達1:9,為研製下一代渦扇-15奠定基石。


航空之家


國產太行發動機(渦扇10系列發動機)由中航研究院606所研製,是國產第三代(俄羅斯稱為第四代,網上也有稱其為第四代的,按軍方叫法為準)大型軍用航空渦輪風扇發動機。原型機渦扇10,1987年立項,2005年定型。採用大推力涵比及全自動數字化控制系統,推力達到12—14噸(渦扇10推力為12噸)。目前,世界上能夠研製第三代大推力渦扇發動機的國家,只有美國、俄羅斯、歐盟和中國。

當然了,限於我國基礎薄弱,在航空發動機研發方面居於末尾,與傳統的航空大國尚存在不小的差距。目前,渦扇10系列在基本型上又發展出了渦扇10A、渦扇10B兩型。其中渦扇10及渦扇10A已裝備在殲11B/殲11BS戰機上,純國產的殲10B戰機裝備的也是渦扇10A型發動機。下面就來看看渦扇10系列發動機的情況,僅介紹渦扇10A、渦扇10B。

裝備渦扇10A的殲10B戰機

渦扇10A,推力由WS-10A發動機的12噸增為13.2噸,使用壽命為1500小時(我國標準)。在使用壽命、可靠性、後勤維護等方面都優於俄羅斯的AL—31F,綜合來看與俄羅斯的AL—31F差不多,整體性能接近美國的F110-GE-129IPE (F110的性能改進型),優於F110。可以說其在性能等方面,

達到了90年代中期的世界先進水平。

在第八屆珠海航展上展出的太行發動機

渦扇10B型,推力14—14.5噸,擁有矢量噴口。在推力、使用壽命、可靠性、後勤維修等方面都較俄製AL—31F略有提高。目前,我第四代戰機殲20裝備的就是渦扇10B型發動機。

我們在進步,這些航空大國也沒閒著:美國、俄羅斯等第四代發動機已經問世並裝備。而我國第四代航空發動機渦扇15仍未定型,可見差距還是有的,只不過比以前差的更小些——這離不開我航發研製人員的辛苦付出。



在第八屆珠海航展上展出的太行發動機

有許多人認為:太行(渦扇10)系列可靠性有很大問題,戰機失事就是發動機的問題。來看看中航工業公佈的《2015年度社會責任報告》:截至2015年底,410廠已向海軍、空軍交付渦扇10發動機不少於400餘臺,被用於J11B、J11D、J16等機型,裝備了不少於5個航空團。截至目前,沒有一架搭載渦扇10發動機的戰機因發動機故障而發生墜毀。


中航工業發佈的報告

現在的人,寧可相信不明來源的小道消息,也不願相信官方公佈的信息,也是讓人悲哀的一件事。

2015年 中航工業社會責任報告


儒道之主


國產太行發動機在世界上是什麼位置?

太行發動機,也叫渦扇10系列發動機,是中國國產的第三代大型軍用航空渦輪風扇發動機。目前,世界上能夠研製第三代大推力渦扇發動機的國家,只有美國、俄羅斯、歐盟和中國等少數幾個。

太行發動機於1978年預研,1987年立項,目標定位是替換俄羅斯的AL-31F發動機。當時我國與國外的差距約30年。2005年12月28日完成設計定型審查考核,歷時27年。目前,渦扇10系列在基本型上又發展出了渦扇10A、渦扇10B兩型,主要用於裝備中國第三代高性能殲-10B、殲-11B戰鬥機和第四代高性能殲-20戰鬥機。

明確地說,WS-10A是三代半的水平,和俄羅斯AL-31F技術水平接近,但是距離美國三代機F-15、F-16使用的F-110-GE-129發動機早期型號還是有差距,尤其是在推力、可靠性、經濟性上距離F-110-GE-129發動機晚期型號差距更大。但是,渦扇-10的橫空出世解決了國內飛機長期受制與人的問題,搭建起一個平臺,這可以讓我們的工程師更快、更好的研發“太行”系列發動機。而通過研製“太行”發動機,參研單位在生產管理、技術組織、質量控制等方面得以極大提升,積累了經驗。更重要的是,由此打造出一支我們自己研發航空發動機的隊伍。



不積跬步無以至千里,“太行”發動機是我國一款里程碑式的產品。 F-22戰鬥機所使用的F-119發動機的加力推力為15.5噸,涵道比0.3。而F-119發動機改進而來的F-135(F-35使用)加力推力則為19.5噸,涵道比0.57。WS-10A的加力推力高達13.5噸,涵道比為0.57,數據是非常優秀的,但是可靠性仍有差距,這也使得當時使用WS-10A的國產戰機長期無法執行日常的戰備訓練。而WS-10B雖然可靠性提高很多,推力14-14.5噸,擁有矢量噴口。這一指標已經達到了四代發動機的技術水準,但代價是高達0.78的涵道比,較高的涵道比降低了超音速飛行時的性能。

目前,WS-10B改進型發動機於2015年設計定型,目前居於世界第五名的位置。我第四代戰機殲-20裝備的就是WS-10B型發動機。


懷疑探索者


太行發動機,也叫渦扇10系列發動機,由中國航空研究院606所研製,是國產第三代大型軍用航空渦輪風扇發動機。渦扇10系列於1978年預研,1987年立項,2005年12月28日完成設計定型審查考核,歷時27年。太行發動機是中國首個具有自主知識產權的高性能大推力加力式渦扇噴氣發動機,採用大推力涵比及全自動數字化控制系統,包括渦扇10A,渦扇10B,渦扇10C,渦扇10D等型號,太行系列最大推力介於12噸至14噸之間,從推力水平而言,處於世界中等水平。

航展上的太行發動機

目前國產殲20隱形戰機裝備的就是渦扇10b型發動機,最大推力13噸左右,小於俄羅斯117s發動機的是14.5噸,美國F-119發動機的16噸以及F-135發動機18噸,整體性能比AL-31F型稍好一些。
美國F-135發動機


目前太行系列發動機主要用於裝備中國第三代高性能戰鬥機,如殲10,殲11b,以及殲16型戰鬥機等。但用在國產第四代隱形戰機殲20身上就顯得有些推力不足,殲20戰機的目標發動機型號應該是WS-15,設計最大推力18噸,基本達到f135的標準,但迄今為止,還沒有確切消息能夠證實WS-15已經裝備殲20,具體何時才能實現量產,依然是個未知數。
WS-15
大推力發動機

雖然從性能上看,太行系列發動機在世界上並不出色,但必須意識到的是世界上能真正生產第三代大推力渦扇發動機的只有中國,美國,俄羅斯和歐盟,因此,中國的發動機技術處於一個“比上不足比下有餘”的境地。

目前渦扇10系列發動機依然是我國主力發動機型號,只有將來換裝渦扇15發動機後,我國戰機的“心臟病”問題才能解決。
殲20隱形戰機


兵者詭道也


其實,中國在發動機設計方面自從偷師美國的CFM56、俄羅斯的RD93和英國的MK202之後,就已經趕上了世界一流水平,自從風洞技術出現突破之後,在某些方面甚至已經處於領先地位。之所以發動機的技術參數上不去,是因為我國的材料學研究落後世界先進水平太多了,材料學是一個靠時間經驗積累,另外還需要大氣運的學科,沒有辦法山寨,人家給你,你也沒有辦法逆向工程搞出來,也許是某個元素多加0.0001%或者晚加一分鐘或者熱處理提高一度,材料的參數就完全不同了!這個要靠大量的科學的實驗一次次的試,唯一超車的機會可能就是靠間諜,或者是某個運氣爆棚的研究員。

自1957年,我國成功研製出第1種渦輪葉片材料GH4033開始,我國在渦輪葉片的高溫合金技術就一直落後歐美近30年至40年的差距,比如當前美國第四代航空發動機已經開始第三代(CMSX-10)、第四代單晶材料(EPM-102)。

  但我國直到2015年才開始使用第二代單晶材料,差距由此可見毫不誇張的講,中國發動機落後其實就是發動機材料技術的落後。

回到正題,發動機是一個系統工程,WS10B的技術參數肯定與美俄的先進大推還有較大的差距,可靠性也不行,但這完全是基於我國目前的材料學水平的,如果不是我國在單晶粉末鑄造方面實現突破,恐怕WS10還出不來。就像美國佬常說的一句話,只要推力夠,板磚也能上天,例如F15,F35;發動機也一樣,只要葉片夠牛,要多大推力都行!期待我國的材料科學早日實現突破!


drinson


國產太行發動機,在世界上是中間偏下的,主要摩托時間,還沒有達到美英法制造發動機的摩托時間。推力一般,巡航時為73.5KN,最大加壓超速飛行為110KN。殲20自重19噸多,載油10噸就是近30噸。兩臺太行發動機的動力有非常想象空間。中國飛機在國際市場上不能揚眉吐氣,發動機是最大的根原,我們認為大行能能輕鬆一下緊張心理,可實際是是還有很大距離。有一就會變二,從二則有無窮。崑崙西行太行來。太行完成不了任務,峨眉幹。峨眉還小 泰山必然為五嶽獨尊。


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國產太行發動機在世界上一直處於追趕者的位置。眾所周知,大清朝耽誤了我國200多年,大明朝耽誤了300來年,元朝也耽誤了我國70多年,宋朝又耽誤了300多年,造成我國科技水平的相對落後。


好在這70年我國奮起直追,在科技領域取得了過去1000年都沒有取得的成績,兩彈一星、載人航天、國產航|母、登月計劃……


反映到航空科技領域,中國航空人(一定要和航天分開說哦)在航發領域奮起直追,達到了準世界領先水平。


但是,我們也要清醒地看到,國產太行發動機在硬指標、適航性、可靠性、全壽命週期管理方面,與世界一流發動機公司比如普惠通用還有差距。但是,我們已經與賽峰等外國公司合作,進一步提升能力,未來實現航發時間第一的夢想越來越不遙遠了!加油,北航。



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