03.06 我國飛機的發動機技術發展情況怎麼樣?

動漫簡播室


說起中國的航空工業,值得中國人驕傲的產品有很多,殲-20、運-20、直-20、C919乃至殲-16、殲-10C等都是具有重大突破性意義的飛機,可以說,中國在航空工業領域已經取得很多突破性發展,未來發展前景非常光明。但如果是說到中國航空工業中的航空發動機領域,中國人顯然還無法感到驕傲自豪,中國航空發動機仍然是國人心中“永遠的牽掛”。

客觀來說,目前中國在航空發動機領域仍然和世界一流水平存在較大的差距,跟美國和歐洲相比無論是軍用航發還是民用航發領域,均沒有實現完全並駕齊驅。那麼,中國航空發動機發展為何遲遲無法取得更大突破呢,到底是材料還是技術方面的原因呢?

其實,現在航空發動機的基本技術原理並不複雜,目前航空發動機發展很多隻是在繼續優化設計、改進製造材料上,中國航空發動機就是在細節處理上存在差距。俗話說得好,“惡魔總是藏在細節之中”。例如中國目前在發動機渦輪鍛造、渦輪盤粉末冶金、鈦合金空心件成型等領域技術儲備不足,仍然需要加強研究,距離實用化還有一定的距離。

不過,造成今天中國在航空發動機領域發展速度相對較慢的原因,可不只有技術問題,不得不說,此前中國對航空發動機的認知、決策都是有責任的。

此前中國航空發動機發展有一個非常不好的“習慣”,那就是飛機決定發動機,例如中國決定研發一款飛機時,才會開始研發配套發動機。假如飛機最終下馬,那麼配套發動機項目也會無疾而終,所以中國發動機中很少有走完從研製到正式裝備部隊的型號,這方面的教訓十分深刻。此前中國也存在輕視航空工業地位的問題,中國在上世紀更加重視導彈、火箭領域的發展,航空工業一直到20世紀末才被確立為高技術領域,自然不難想象航空發動機領域的受重視程度了。

未來中國在航空發動機領域如果想要繼續加快發展,除了需要進行技術層面的突破,很多時候還需要及時更新對航空發動機的觀念,更大程度上重視航空發動機的決定性作用,需要制定符合客觀發展規律的發動機研發過程,如此一來,中國航空工業才能取得全面進步。


科羅廖夫


我國的軍用航發可以用八個字形容,型號全面,性能中平。因此總的來說,我國也算是一個戰鬥機發動機的研發製造大國、強國,只不過要比一流水平的美俄要差,但是在二流集團之中,是強於英法的。

當然,強於法國很多人好理解,強於英國很多人就不好理解了,海事先鋒也知道英國有很多經典而著名的先進航空發動機,比如曾經經典的海鷂戰鬥機的飛馬發動機,比如颱風戰鬥機所用的EJ200發動機,但是英國的發動機並不全面,比如在戰鬥機所用的小涵道比大推力渦扇發動機上就是一個空白。

我國的航空發動機則不同,雖然普遍性能一般,但是什麼用途和型號的發動機也都還是有的,比如直升機用的渦軸發動機,我國就有渦軸6、渦軸9等,比如運輸機用的渦槳發動機,比如大型運輸機和轟炸機用的中等涵道比大推力渦扇發動機,我國有渦扇18,比如大涵道比發動機,我國有渦扇20和CJ100,比如戰鬥機用的中等推力發動機,我們有渦扇13和渦扇9,大推力發動機則有渦扇10和渦扇15。

所以總的來說,我國的航空發動機還算是非常全面的,型號的全面是我們的第一需求,畢竟作為一個自給自足的大國,即便是在某個領域不夠先進,也最好不要是空白,否則如果遇到技術封鎖或者卡脖子,就有可能失去某種功能裝備,因此必須首先保障型號的全面,正因為此,我國拔尖的發動機不多,但是系列很全,這是最難得的,也是英法不可企及的。

從技術上來看,我國的發動機也越來越先進,如今雖然算不得上是什麼非常一流的發動機,但是也算得上比較先進發動機了,比如我國的渦扇10太行,其改進型渦扇10B已經有14噸推力了,還添加了軸對稱三維矢量能力,再比如我國的渦扇15發動機,他也是推力達到了18噸級的新一代戰鬥機發動機,推力已經達到了世界最先進水平,和美國的F135不相上下,只是差在材料和壽命上了。

因此,我國的飛機發動機發展還是很不錯的,我們不必過於擔心,會越來越好,最終走上巔峰的。


海事先鋒


看了別人的回答,說落後於國外先進水平20年!

但是這個國外先進水平到底是啥啦?下面我們就用代表一個國家航空發動機最高水平的軍用戰鬥機航空發動機,作為例子!

世界上能自主研製高性能航空發動機的國家,只有5個國家,既美俄中英法!日本可以算半個,除此之外的加拿大,德國,巴西,印度之類的,都只能“組裝”發動機,而不能研製發動機!

這裡著重說下日本,心比天高的日本,航空發動機卻十分差勁,雖然其材料技術上非常厲害,但是其設計和技術整合卻十分糟糕,缺乏關鍵技術,導致其不僅推力小,壽命短,可靠性還十分差!

日本最先進的航空發動機XF5-1,也就是日本心神所使用的發動機,推力僅僅只有4.9噸!

而同核心機研發出來的,最新F7-10大涵道比發動機,推力僅6.1噸!而且其可靠性也十分糟糕,p1巡邏機在裝備4臺該發動機的時候,居然出現了四臺發動機在空中同時停車的故障,這在全世界都是十分罕見的。

作為對比,公開資料顯示,中國的渦扇10太行發動機,推力達到了12.5噸! 最新改進型渦扇10B,推力可達13噸,推重比8,並且具備三元矢量推進能力!

珠海航展上,裝備了渦扇10b發動機的殲十戰鬥機已經公開展出。

可以看到,中國的航空發動機實際上是非常先進而強大的!

可是為什麼有中國航空發動機差的傳聞啦?事實上,包括法國在內,聯合國5常的航空發動機技術沒有一個差了的!而中國,雖然近些年的突飛猛進,但是也只能在其中排在中列!

美國,曾經的超級大國,在航空發動機領域上獨領風騷,其最先進的f119發動機推力高大15噸,推重比10.5!而犧牲了高空高速能力的f135發動機,推力達到了恐怖的18噸,推重比也是在10以上。



這個性能,就算是中國正在研發的渦扇15發動機,也難以媲美,可以說,領先中國20確實不是空話!

除了美國以外,曾經的超級大國俄羅斯,在蘇聯時代,航空發動機的水平可以和美國一爭高下,蘇聯解體後,俄羅斯的航空發動機發展變得緩慢,但是依然是世界第二先進的航空發動機強國!

還有英國,老牌工業強國,其著名的羅羅公司直到現在都是民用航空發動機的巨頭,可見其實力之強大!但是到了軍用領域,比較窮的英國選擇了比較小的中型渦扇發動機,最先進的EJ200,雖然推重比達到了可觀的10,使用壽命和可靠性都非常厲害,但是推力只有9噸!要知道,推力越小推重比越容易做高,航模發動機的推重比都可以上20!


剩下法國,就沒什麼說的了,最先進的m88發動機,只能說中規中矩,推力7.5噸,推重比9。陣風戰鬥機用兩臺,到是夠用!中國的梟龍戰鬥機謀求過,確實也挺適合驍龍!

可以看出,中國航空發動機的水平,達到了世界一流水平,但是距離世界頂尖水平,還差了不少!

希望渦扇15發動機能早點出來吧!


魔術師_小龍


整體落後國外先進水平20年以上,新千年之後先進航發開始逐步穩定成熟,開始填補國內部分型號空白。


2016年8月“中航發”正式成立之後,我國航空發動機領域整體進入快速發展階段。

目前來說,國內對標國外第三代大推力渦扇發動機的“太行”系列已經在2013年後逐步穩定成熟,除首翻時間和使用壽命相距國外同類頂尖產品還有差距外,基本滿足我內自用水平。

第四代先進大推力小涵道比航發(WS15)、第二代大涵道比渦扇發動機(WS20),將在2020年前正式投產。



國內航發材料2014年已經完成第五代單晶的技術攻關,第二代單晶已經在運用在“太行”系列。

對標國外第三代技術水平的,957千瓦渦軸9“玉龍”發動機,已經完全成熟,目前正大規模運用在我國武直-10上。

對標國外第二代技術的500千瓦,“軸改漿”渦槳-9發動機,正運用在運9系列運輸機及特種機上。


達到國外先進水平的5000千瓦渦槳發動機“AEP-500”,目前已經完成核心機100%設計轉速試車,整體正處於技術攻關階段。


武備趣科普


大家好,我是小葉。

我國飛機發動機技術發展怎麼樣實在不是三言兩語能夠說清楚的,通過查閱一些資料發現,實際情況是我們國家的發動機技術進展十分的快,其性能也並不像某些人說的動輒就幾十年幾十年的差距。

總的來說,我國航空發動機做到了:型號全面。直升機用的渦軸發動機,我國就有渦軸6、渦軸9等;大型運輸機和轟炸機用的中等涵道比大推力渦扇發動機,我國有渦扇18;大涵道比發動機,我國有渦扇20和CJ100;比如戰鬥機用的中等推力發動機,我們有渦扇13和渦扇9,大推力發動機則有渦扇10和渦扇15。這些發動機從性能上來看也算是中等,比起美國和俄羅斯的發動機可能還有一些差距,但是基本也能滿足使用。型號的全面其實也是為了滿足我國的戰略需求,最為一個在軍事上尋求自給自足的大國來說,即便是在某個領域不夠先進,也最好不要是空白,否則如果遇到技術封鎖或者卡脖子,就有可能失去某種功能裝備,因此必須首先保障型號的全面,正因為此,我國拔尖的發動機不多,但是系列很全。就這一點來看這是很難得的,這也是作為航發第二梯隊裡的英法所不可企及的。

在技術上,我國的航空發動機也在進行著不懈的追趕,比如最新型的的WS-15發動機,其推力已經能夠達到18噸,這一推力與美國的F135已經不相上下。

美國F-135發動機

航空發動機被譽為工業皇冠上的明珠,其發展難度是相當大的。首先,航發作為一項尖端技術,都被各國視為最高的機密,一般是不會外傳的,我們能夠學師,都是在俄羅斯十分窮困的時候才有機會接觸到其不是最先進的AL-31F發動機,在此基礎上我們才仿製出了第一款屬於我國的大推力渦輪噴氣發動機—太行發動機(WS-10).其次,就是材料技術。現在航空發動機的基本技術原理並不複雜,目前的發展都只是在繼續優化設計,可惜的是中國目前在發動機渦輪鍛造、渦輪盤粉末冶金、鈦合金空心件成型等等領域技術儲備不足,仍然需要加強研究。最後,航空發動機集百種學科、百種工藝、百種材料為一身,還有整個發動機製造體系的質量管理、工藝路線管理、刀具壽命管理、機床維護管理、各種工藝管理、零件清潔度到裝配清潔度和工藝管理等,這些考驗了一個國家的整體工業水平,航空發動機發展的好壞程度也在一個方面展示了一個國家工業實力的強弱。

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小葉談軍事


有人說航空發動機的最高水平是軍用發動機,其實這是大錯特錯的。真正體現發動機水平的是發動機的推力大小。只有民用發動機的推力才能達到世界最大。軍用發動機為了滿足軍用的緊急加速能力,都限制了發動機涵道比,限制了直徑。風扇葉片製造難度遠遠比不上民用發動機。

看一看民用發動機的性能參數

最大的發動機自重8噸,直徑3.2米,推力52噸。不加力推重比達到6 。技術是1992年的。

中國抄襲的CFM56核心機技術是1974年的,推力15噸。其基礎是通用電氣1971年的CF6技術,推力30噸。二者相差一倍。就是說即使中國仿照通用電氣核心機發展的太行如願成功,不過是通用電氣40年前的技術水平。到2018年CFM56已經生產了3.2萬臺。就不說太行究竟有多少GE的技術在內了。


中國的航空發動機是一個瘸腿殘疾病人。小推力的發動機研製不出來,甚至小型渦軸、小型渦扇也搞不出來。大型民用發動機也搞不出來,偏偏搞出一臺中間的太行出來。說這是自己的研製水平,相信連研製者自己都不信。因為他們自己都搞不清很多地方為啥要那麼設計,有什麼根據,是經驗值還是計算值?

好在太行現在是自己能生產了,解決了部隊裝備需要。要說水平,能不能在太行基礎上發展出一臺更大推力的軍用或民用發動機,才看得出來。如果突然蹦出來一個和太行毫無關係的新發動機來,那不是抄襲的就是拼湊的。

太行能改船用燃氣輪機嗎?能改小一點推力的中等推力發動機嗎?能發展出民用大推力發動機嗎?


一葉楓流O靈似舞妖


眾所周知,航空發動機被譽為“工業皇冠上的明珠”,這也就是說航空發動機可以體現一個國家的工業水平。我國航空發動機與世界先進水平還有不小的差距,美國第四代發動機F119於2005年正式成為F22戰鬥機的動力來源。我國的“渦扇-15”發動機目前來說,還沒有裝備殲20戰鬥機,這其中已經相差了14年。

僅技術而言,我國還趕不上羅羅,普惠,GE。與俄羅斯的技術也有差距,總體而言,排進世界前五還是沒問題的。目前來說,我國現役最先進的發動機就是“渦扇-10”的改進型號“渦扇-10B”了,據稱其推力達到14噸。但是在整體壽命,大修時間還不如F110-GE-132。普遍認為,“渦扇-10B”發動機的大修時間為1500小時,整體壽命為4000小時。



提高發動機推力的途徑有增大涵道比,提高渦前溫度,增大進氣流量。

由於第四代戰鬥機極為注重超音速巡航能力,故第四代發動機的涵道比不能太大,典型的F119就是小涵道比發動機。一般來說,渦前溫度每提高100K,發動機推力就相應的增加15%,如果兩臺發動機的渦前溫度相差200K,那就就意味著相差了整整一代。如此來說,提高渦前溫度可以有效的提高發動機推力。


而渦前溫度又與材料息息相關。先進航空發動機的高壓渦輪葉片使用了單晶耐高溫合金材料,該材料已經發展了五代。美國的單晶耐高溫合金材料主要有CMSX-2/3,CMSX-4,CMSX-10。我國的主要有DD403,DD406,DD409。日本的主要有TMS-75,TMS-138,TMS-162。其中TMS-138和TMS-162分別是第四代和第五代單晶耐高溫合金。而我國和美國的依次是第一代至第三代。

事實上,DD409的性能與CMSX-10和TMS-75相比起來絲毫不落下風,在使用時間上還要更長一些。也就是說渦扇-15發動機使用了DD409單晶耐高溫合金之後,其渦前溫度完全可以趕上F119的水平,從而可以增加推力。其實單單靠單晶耐高溫合金是難以將渦前溫度提升到1700度以上的,因為第三代耐高溫合金的融點在1300度—1400度之間,正常工作溫度在1100度左右。



為了提高渦前溫度,還研發出了隔熱塗層,複合氣冷空心葉片等技術。我國研發出的“鈰酸鑭熱障塗層”材料的使用溫度是1300度,而複合氣冷空心葉片也可以增加400度左右的溫度。這麼來說,渦扇-15發動機的渦前溫度大噸位1700度也是可行的。


還有整體葉盤技術,據稱美國準備在2020年,發動機的渦輪盤全用整體葉盤。整體葉盤不僅結構牢固,而且還降低了重量,對提高發動機的推重比有較大的幫助。整體葉盤的製造技術有“真空電子束焊接”,“鍛接法”,“線性摩擦焊”,“3D打印”,“數控機床加工”等。

其實航空發動機是一個工程,單方面突破並不能提高整體性能。我國在大推力航空發動機的製造上缺乏相應的經驗。(圖片來自網絡)


江山何沉


三言兩語說航發,傳說落後也多年,只能輕描淡寫,來把我們的成就一說。比如,那麼如何看待2016年航發集團成立?如何看待“太行”矢推的表演?又如何看待2025作為重大專項?魂舞大漠的意思,把這些事看明白,再說航發不遲。如果緊盯著此前的落後,喋喋不休,有什麼意義?落後是客觀現實,要在如何看待今後怎樣發展?這才是關鍵。航空發動機,做為頂尖科技,必須砸下錢,潛心發展,才能迎難而上。過去我們囊中羞澀,如果只把有限的發展資金,都投入到重大科研項目上,也不現實,要照顧國計民生,晚發展一些年,也是正常的。對航空發動機的認識,也有一個漸進的過程,走一點彎路,自然難免。有人張嘴就說落後幾十年,不管多少年,找不出解決的辦法,仍然要繼續落後,並且很有可能,將差距弄得更大。我們今天發力,要在理順了研發機制,積幾十年發展,鍛造出一支年輕的人才隊伍,例為重大項目,發展不缺銀子,沒有了後顧之憂,這樣向前發展就一定是可期的,充滿了光明的技術前景。

▲拜師學藝。航發沒有老師,做為最尖端的技術,也成為不傳之密,英國羅羅跟著通用學了不少,一度也撐不下去,要倒閉,現在羅羅發展得好,使用了美國不少技術。要說發動機強,似乎只有美國一家獨大,所以航發這點糟心事,也不只有我們。當我們受封鎖受制約幾十年,打開了國門,不再閉門造車,與西方多有合作。合作沒有多少年,留下不少故事,頂尖的技術,花錢買不來,只靠自個琢磨,與其說拜師,不如說偷師,這其中的道道和竅門,我們掌握了不少。比如其核心機的發展思路,即給我們很深的思考,從此發力核心機,從“太行”開始,徹底擺脫了上一個機型再上發動機,機型下馬發動機也下馬的路子,得以走上了一條發展坦途。積三十年之功,再難也堅持下來,如果不是認準華山路一條,就沒有今天這款三代軍用大推,這便是我們的成功。思路不同,天地從此一新。

▲材料進步。航發,集百種學科,百種工藝,百種材料為一身,正是集眾多技術為一身,現在航發人回驀來時路,多說當年困難,正有一葉障目的感覺。就差那麼一點點,就是技術不過關,比如使用了稀有金屬錸,沒有它,技術壽命就難以過關。再比如發動機裝配工藝,一切都對,裝上去就生生不濟,毛病百出,很惱人。一個技術熟練的技師,每裝配一次即有不同的狀況,材料是一回事,熟練的工人也是一回事。世上發動機三巨頭,每打造一款成熟的型號,總是要砸下錢來,投入幾十臺實機,進行幾十萬小時的實驗,從不怕燒錢,這便是發動機的鐵律,說一千,道一萬,沒有可靠的長期的投入不成,它非常燒錢,一切全靠實驗說了算。“太行”也是這麼燒出來的,再經過幾年的實機實驗,現在它成了,成為世上能掌握三代大推技術三巨頭之一,世上只有中美俄。

▲峨眉峨眉。三代更四代,我們發力,發力已是多年,將核心機的思路繼續,既然認準了一條道,我們就走下去,走得天搖地動,走得世間不少人心慌,像這種幹法,也要不了多少年,即可大獲成功。有四代軍用大推,“峨眉”為證。這一代成熟後,即可比肩而立,我們發展得晚,但是進步不算慢。美國搞三代大推時,也這樣,數款飛機趴窩了多年,三代成功後再發展四代,就快多了,大約十年也就成功了呢。我們也搞了多年,也快接近成功,有公開的報道為證,2015年即突破了所有關鍵技術,現在正進行的是裝機實驗。無數消息證實了一樣事,“峨眉”已然展露出可喜的技術曙光。甚至有專家據目前頻頻亮相的殲-20分析,已接近成功,只不過,為了驗證發動機的可靠,還需等個三兩年。四代軍用大推有成,可以說我們的發展是有成的,成績非常驕人。


魂舞大漠


心急無法一下子建造千層樓,還需一磚一瓦慢慢起,然後凌空沖天。給祖國信心,給熱愛祖國的科學工作者鼓勵與信心。不要照頭淋,澆冷水。七十年的風雨兼程,遠勝西方國家二百多年的龜速,事實已在眼前。"風物長宜放眼量,觀魚勝於富春江"。知道這兩句詩是誰借勸說柳亞子,實為敬告中國人民的嗎?毛澤東!


wing246


航發最聰明的人就是以色列六角星……就連美國的高科工大部分都是以色列人……不愧為世界第一聰……


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