03.06 我国飞机的发动机技术发展情况怎么样?

动漫简播室


说起中国的航空工业,值得中国人骄傲的产品有很多,歼-20、运-20、直-20、C919乃至歼-16、歼-10C等都是具有重大突破性意义的飞机,可以说,中国在航空工业领域已经取得很多突破性发展,未来发展前景非常光明。但如果是说到中国航空工业中的航空发动机领域,中国人显然还无法感到骄傲自豪,中国航空发动机仍然是国人心中“永远的牵挂”。

客观来说,目前中国在航空发动机领域仍然和世界一流水平存在较大的差距,跟美国和欧洲相比无论是军用航发还是民用航发领域,均没有实现完全并驾齐驱。那么,中国航空发动机发展为何迟迟无法取得更大突破呢,到底是材料还是技术方面的原因呢?

其实,现在航空发动机的基本技术原理并不复杂,目前航空发动机发展很多只是在继续优化设计、改进制造材料上,中国航空发动机就是在细节处理上存在差距。俗话说得好,“恶魔总是藏在细节之中”。例如中国目前在发动机涡轮锻造、涡轮盘粉末冶金、钛合金空心件成型等领域技术储备不足,仍然需要加强研究,距离实用化还有一定的距离。

不过,造成今天中国在航空发动机领域发展速度相对较慢的原因,可不只有技术问题,不得不说,此前中国对航空发动机的认知、决策都是有责任的。

此前中国航空发动机发展有一个非常不好的“习惯”,那就是飞机决定发动机,例如中国决定研发一款飞机时,才会开始研发配套发动机。假如飞机最终下马,那么配套发动机项目也会无疾而终,所以中国发动机中很少有走完从研制到正式装备部队的型号,这方面的教训十分深刻。此前中国也存在轻视航空工业地位的问题,中国在上世纪更加重视导弹、火箭领域的发展,航空工业一直到20世纪末才被确立为高技术领域,自然不难想象航空发动机领域的受重视程度了。

未来中国在航空发动机领域如果想要继续加快发展,除了需要进行技术层面的突破,很多时候还需要及时更新对航空发动机的观念,更大程度上重视航空发动机的决定性作用,需要制定符合客观发展规律的发动机研发过程,如此一来,中国航空工业才能取得全面进步。


科罗廖夫


我国的军用航发可以用八个字形容,型号全面,性能中平。因此总的来说,我国也算是一个战斗机发动机的研发制造大国、强国,只不过要比一流水平的美俄要差,但是在二流集团之中,是强于英法的。

当然,强于法国很多人好理解,强于英国很多人就不好理解了,海事先锋也知道英国有很多经典而著名的先进航空发动机,比如曾经经典的海鹞战斗机的飞马发动机,比如台风战斗机所用的EJ200发动机,但是英国的发动机并不全面,比如在战斗机所用的小涵道比大推力涡扇发动机上就是一个空白。

我国的航空发动机则不同,虽然普遍性能一般,但是什么用途和型号的发动机也都还是有的,比如直升机用的涡轴发动机,我国就有涡轴6、涡轴9等,比如运输机用的涡桨发动机,比如大型运输机和轰炸机用的中等涵道比大推力涡扇发动机,我国有涡扇18,比如大涵道比发动机,我国有涡扇20和CJ100,比如战斗机用的中等推力发动机,我们有涡扇13和涡扇9,大推力发动机则有涡扇10和涡扇15。

所以总的来说,我国的航空发动机还算是非常全面的,型号的全面是我们的第一需求,毕竟作为一个自给自足的大国,即便是在某个领域不够先进,也最好不要是空白,否则如果遇到技术封锁或者卡脖子,就有可能失去某种功能装备,因此必须首先保障型号的全面,正因为此,我国拔尖的发动机不多,但是系列很全,这是最难得的,也是英法不可企及的。

从技术上来看,我国的发动机也越来越先进,如今虽然算不得上是什么非常一流的发动机,但是也算得上比较先进发动机了,比如我国的涡扇10太行,其改进型涡扇10B已经有14吨推力了,还添加了轴对称三维矢量能力,再比如我国的涡扇15发动机,他也是推力达到了18吨级的新一代战斗机发动机,推力已经达到了世界最先进水平,和美国的F135不相上下,只是差在材料和寿命上了。

因此,我国的飞机发动机发展还是很不错的,我们不必过于担心,会越来越好,最终走上巅峰的。


海事先锋


看了别人的回答,说落后于国外先进水平20年!

但是这个国外先进水平到底是啥啦?下面我们就用代表一个国家航空发动机最高水平的军用战斗机航空发动机,作为例子!

世界上能自主研制高性能航空发动机的国家,只有5个国家,既美俄中英法!日本可以算半个,除此之外的加拿大,德国,巴西,印度之类的,都只能“组装”发动机,而不能研制发动机!

这里着重说下日本,心比天高的日本,航空发动机却十分差劲,虽然其材料技术上非常厉害,但是其设计和技术整合却十分糟糕,缺乏关键技术,导致其不仅推力小,寿命短,可靠性还十分差!

日本最先进的航空发动机XF5-1,也就是日本心神所使用的发动机,推力仅仅只有4.9吨!

而同核心机研发出来的,最新F7-10大涵道比发动机,推力仅6.1吨!而且其可靠性也十分糟糕,p1巡逻机在装备4台该发动机的时候,居然出现了四台发动机在空中同时停车的故障,这在全世界都是十分罕见的。

作为对比,公开资料显示,中国的涡扇10太行发动机,推力达到了12.5吨! 最新改进型涡扇10B,推力可达13吨,推重比8,并且具备三元矢量推进能力!

珠海航展上,装备了涡扇10b发动机的歼十战斗机已经公开展出。

可以看到,中国的航空发动机实际上是非常先进而强大的!

可是为什么有中国航空发动机差的传闻啦?事实上,包括法国在内,联合国5常的航空发动机技术没有一个差了的!而中国,虽然近些年的突飞猛进,但是也只能在其中排在中列!

美国,曾经的超级大国,在航空发动机领域上独领风骚,其最先进的f119发动机推力高大15吨,推重比10.5!而牺牲了高空高速能力的f135发动机,推力达到了恐怖的18吨,推重比也是在10以上。



这个性能,就算是中国正在研发的涡扇15发动机,也难以媲美,可以说,领先中国20确实不是空话!

除了美国以外,曾经的超级大国俄罗斯,在苏联时代,航空发动机的水平可以和美国一争高下,苏联解体后,俄罗斯的航空发动机发展变得缓慢,但是依然是世界第二先进的航空发动机强国!

还有英国,老牌工业强国,其著名的罗罗公司直到现在都是民用航空发动机的巨头,可见其实力之强大!但是到了军用领域,比较穷的英国选择了比较小的中型涡扇发动机,最先进的EJ200,虽然推重比达到了可观的10,使用寿命和可靠性都非常厉害,但是推力只有9吨!要知道,推力越小推重比越容易做高,航模发动机的推重比都可以上20!


剩下法国,就没什么说的了,最先进的m88发动机,只能说中规中矩,推力7.5吨,推重比9。阵风战斗机用两台,到是够用!中国的枭龙战斗机谋求过,确实也挺适合骁龙!

可以看出,中国航空发动机的水平,达到了世界一流水平,但是距离世界顶尖水平,还差了不少!

希望涡扇15发动机能早点出来吧!


魔術師_小龙


整体落后国外先进水平20年以上,新千年之后先进航发开始逐步稳定成熟,开始填补国内部分型号空白。


2016年8月“中航发”正式成立之后,我国航空发动机领域整体进入快速发展阶段。

目前来说,国内对标国外第三代大推力涡扇发动机的“太行”系列已经在2013年后逐步稳定成熟,除首翻时间和使用寿命相距国外同类顶尖产品还有差距外,基本满足我内自用水平。

第四代先进大推力小涵道比航发(WS15)、第二代大涵道比涡扇发动机(WS20),将在2020年前正式投产。



国内航发材料2014年已经完成第五代单晶的技术攻关,第二代单晶已经在运用在“太行”系列。

对标国外第三代技术水平的,957千瓦涡轴9“玉龙”发动机,已经完全成熟,目前正大规模运用在我国武直-10上。

对标国外第二代技术的500千瓦,“轴改浆”涡桨-9发动机,正运用在运9系列运输机及特种机上。


达到国外先进水平的5000千瓦涡桨发动机“AEP-500”,目前已经完成核心机100%设计转速试车,整体正处于技术攻关阶段。


武备趣科普


大家好,我是小叶。

我国飞机发动机技术发展怎么样实在不是三言两语能够说清楚的,通过查阅一些资料发现,实际情况是我们国家的发动机技术进展十分的快,其性能也并不像某些人说的动辄就几十年几十年的差距。

总的来说,我国航空发动机做到了:型号全面。直升机用的涡轴发动机,我国就有涡轴6、涡轴9等;大型运输机和轰炸机用的中等涵道比大推力涡扇发动机,我国有涡扇18;大涵道比发动机,我国有涡扇20和CJ100;比如战斗机用的中等推力发动机,我们有涡扇13和涡扇9,大推力发动机则有涡扇10和涡扇15。这些发动机从性能上来看也算是中等,比起美国和俄罗斯的发动机可能还有一些差距,但是基本也能满足使用。型号的全面其实也是为了满足我国的战略需求,最为一个在军事上寻求自给自足的大国来说,即便是在某个领域不够先进,也最好不要是空白,否则如果遇到技术封锁或者卡脖子,就有可能失去某种功能装备,因此必须首先保障型号的全面,正因为此,我国拔尖的发动机不多,但是系列很全。就这一点来看这是很难得的,这也是作为航发第二梯队里的英法所不可企及的。

在技术上,我国的航空发动机也在进行着不懈的追赶,比如最新型的的WS-15发动机,其推力已经能够达到18吨,这一推力与美国的F135已经不相上下。

美国F-135发动机

航空发动机被誉为工业皇冠上的明珠,其发展难度是相当大的。首先,航发作为一项尖端技术,都被各国视为最高的机密,一般是不会外传的,我们能够学师,都是在俄罗斯十分穷困的时候才有机会接触到其不是最先进的AL-31F发动机,在此基础上我们才仿制出了第一款属于我国的大推力涡轮喷气发动机—太行发动机(WS-10).其次,就是材料技术。现在航空发动机的基本技术原理并不复杂,目前的发展都只是在继续优化设计,可惜的是中国目前在发动机涡轮锻造、涡轮盘粉末冶金、钛合金空心件成型等等领域技术储备不足,仍然需要加强研究。最后,航空发动机集百种学科、百种工艺、百种材料为一身,还有整个发动机制造体系的质量管理、工艺路线管理、刀具寿命管理、机床维护管理、各种工艺管理、零件清洁度到装配清洁度和工艺管理等,这些考验了一个国家的整体工业水平,航空发动机发展的好坏程度也在一个方面展示了一个国家工业实力的强弱。

以上就是我关于“我国飞机的发动机技术发展情况怎么样?”的观点,如果您关于这个问题还有其他的看法和见解,欢迎您在下方留言和小叶一起讨论,图片来源于网络,欢迎关注小叶,感谢您的阅读。

小叶谈军事


有人说航空发动机的最高水平是军用发动机,其实这是大错特错的。真正体现发动机水平的是发动机的推力大小。只有民用发动机的推力才能达到世界最大。军用发动机为了满足军用的紧急加速能力,都限制了发动机涵道比,限制了直径。风扇叶片制造难度远远比不上民用发动机。

看一看民用发动机的性能参数

最大的发动机自重8吨,直径3.2米,推力52吨。不加力推重比达到6 。技术是1992年的。

中国抄袭的CFM56核心机技术是1974年的,推力15吨。其基础是通用电气1971年的CF6技术,推力30吨。二者相差一倍。就是说即使中国仿照通用电气核心机发展的太行如愿成功,不过是通用电气40年前的技术水平。到2018年CFM56已经生产了3.2万台。就不说太行究竟有多少GE的技术在内了。


中国的航空发动机是一个瘸腿残疾病人。小推力的发动机研制不出来,甚至小型涡轴、小型涡扇也搞不出来。大型民用发动机也搞不出来,偏偏搞出一台中间的太行出来。说这是自己的研制水平,相信连研制者自己都不信。因为他们自己都搞不清很多地方为啥要那么设计,有什么根据,是经验值还是计算值?

好在太行现在是自己能生产了,解决了部队装备需要。要说水平,能不能在太行基础上发展出一台更大推力的军用或民用发动机,才看得出来。如果突然蹦出来一个和太行毫无关系的新发动机来,那不是抄袭的就是拼凑的。

太行能改船用燃气轮机吗?能改小一点推力的中等推力发动机吗?能发展出民用大推力发动机吗?


一叶枫流O灵似舞妖


众所周知,航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”,这也就是说航空发动机可以体现一个国家的工业水平。我国航空发动机与世界先进水平还有不小的差距,美国第四代发动机F119于2005年正式成为F22战斗机的动力来源。我国的“涡扇-15”发动机目前来说,还没有装备歼20战斗机,这其中已经相差了14年。

仅技术而言,我国还赶不上罗罗,普惠,GE。与俄罗斯的技术也有差距,总体而言,排进世界前五还是没问题的。目前来说,我国现役最先进的发动机就是“涡扇-10”的改进型号“涡扇-10B”了,据称其推力达到14吨。但是在整体寿命,大修时间还不如F110-GE-132。普遍认为,“涡扇-10B”发动机的大修时间为1500小时,整体寿命为4000小时。



提高发动机推力的途径有增大涵道比,提高涡前温度,增大进气流量。

由于第四代战斗机极为注重超音速巡航能力,故第四代发动机的涵道比不能太大,典型的F119就是小涵道比发动机。一般来说,涡前温度每提高100K,发动机推力就相应的增加15%,如果两台发动机的涡前温度相差200K,那就就意味着相差了整整一代。如此来说,提高涡前温度可以有效的提高发动机推力。


而涡前温度又与材料息息相关。先进航空发动机的高压涡轮叶片使用了单晶耐高温合金材料,该材料已经发展了五代。美国的单晶耐高温合金材料主要有CMSX-2/3,CMSX-4,CMSX-10。我国的主要有DD403,DD406,DD409。日本的主要有TMS-75,TMS-138,TMS-162。其中TMS-138和TMS-162分别是第四代和第五代单晶耐高温合金。而我国和美国的依次是第一代至第三代。

事实上,DD409的性能与CMSX-10和TMS-75相比起来丝毫不落下风,在使用时间上还要更长一些。也就是说涡扇-15发动机使用了DD409单晶耐高温合金之后,其涡前温度完全可以赶上F119的水平,从而可以增加推力。其实单单靠单晶耐高温合金是难以将涡前温度提升到1700度以上的,因为第三代耐高温合金的融点在1300度—1400度之间,正常工作温度在1100度左右。



为了提高涡前温度,还研发出了隔热涂层,复合气冷空心叶片等技术。我国研发出的“铈酸镧热障涂层”材料的使用温度是1300度,而复合气冷空心叶片也可以增加400度左右的温度。这么来说,涡扇-15发动机的涡前温度大吨位1700度也是可行的。


还有整体叶盘技术,据称美国准备在2020年,发动机的涡轮盘全用整体叶盘。整体叶盘不仅结构牢固,而且还降低了重量,对提高发动机的推重比有较大的帮助。整体叶盘的制造技术有“真空电子束焊接”,“锻接法”,“线性摩擦焊”,“3D打印”,“数控机床加工”等。

其实航空发动机是一个工程,单方面突破并不能提高整体性能。我国在大推力航空发动机的制造上缺乏相应的经验。(图片来自网络)


江山何沉


三言两语说航发,传说落后也多年,只能轻描淡写,来把我们的成就一说。比如,那么如何看待2016年航发集团成立?如何看待“太行”矢推的表演?又如何看待2025作为重大专项?魂舞大漠的意思,把这些事看明白,再说航发不迟。如果紧盯着此前的落后,喋喋不休,有什么意义?落后是客观现实,要在如何看待今后怎样发展?这才是关键。航空发动机,做为顶尖科技,必须砸下钱,潜心发展,才能迎难而上。过去我们囊中羞涩,如果只把有限的发展资金,都投入到重大科研项目上,也不现实,要照顾国计民生,晚发展一些年,也是正常的。对航空发动机的认识,也有一个渐进的过程,走一点弯路,自然难免。有人张嘴就说落后几十年,不管多少年,找不出解决的办法,仍然要继续落后,并且很有可能,将差距弄得更大。我们今天发力,要在理顺了研发机制,积几十年发展,锻造出一支年轻的人才队伍,例为重大项目,发展不缺银子,没有了后顾之忧,这样向前发展就一定是可期的,充满了光明的技术前景。

▲拜师学艺。航发没有老师,做为最尖端的技术,也成为不传之密,英国罗罗跟着通用学了不少,一度也撑不下去,要倒闭,现在罗罗发展得好,使用了美国不少技术。要说发动机强,似乎只有美国一家独大,所以航发这点糟心事,也不只有我们。当我们受封锁受制约几十年,打开了国门,不再闭门造车,与西方多有合作。合作没有多少年,留下不少故事,顶尖的技术,花钱买不来,只靠自个琢磨,与其说拜师,不如说偷师,这其中的道道和窍门,我们掌握了不少。比如其核心机的发展思路,即给我们很深的思考,从此发力核心机,从“太行”开始,彻底摆脱了上一个机型再上发动机,机型下马发动机也下马的路子,得以走上了一条发展坦途。积三十年之功,再难也坚持下来,如果不是认准华山路一条,就没有今天这款三代军用大推,这便是我们的成功。思路不同,天地从此一新。

▲材料进步。航发,集百种学科,百种工艺,百种材料为一身,正是集众多技术为一身,现在航发人回蓦来时路,多说当年困难,正有一叶障目的感觉。就差那么一点点,就是技术不过关,比如使用了稀有金属铼,没有它,技术寿命就难以过关。再比如发动机装配工艺,一切都对,装上去就生生不济,毛病百出,很恼人。一个技术熟练的技师,每装配一次即有不同的状况,材料是一回事,熟练的工人也是一回事。世上发动机三巨头,每打造一款成熟的型号,总是要砸下钱来,投入几十台实机,进行几十万小时的实验,从不怕烧钱,这便是发动机的铁律,说一千,道一万,没有可靠的长期的投入不成,它非常烧钱,一切全靠实验说了算。“太行”也是这么烧出来的,再经过几年的实机实验,现在它成了,成为世上能掌握三代大推技术三巨头之一,世上只有中美俄。

▲峨眉峨眉。三代更四代,我们发力,发力已是多年,将核心机的思路继续,既然认准了一条道,我们就走下去,走得天摇地动,走得世间不少人心慌,像这种干法,也要不了多少年,即可大获成功。有四代军用大推,“峨眉”为证。这一代成熟后,即可比肩而立,我们发展得晚,但是进步不算慢。美国搞三代大推时,也这样,数款飞机趴窝了多年,三代成功后再发展四代,就快多了,大约十年也就成功了呢。我们也搞了多年,也快接近成功,有公开的报道为证,2015年即突破了所有关键技术,现在正进行的是装机实验。无数消息证实了一样事,“峨眉”已然展露出可喜的技术曙光。甚至有专家据目前频频亮相的歼-20分析,已接近成功,只不过,为了验证发动机的可靠,还需等个三两年。四代军用大推有成,可以说我们的发展是有成的,成绩非常骄人。


魂舞大漠


心急无法一下子建造千层楼,还需一砖一瓦慢慢起,然后凌空冲天。给祖国信心,给热爱祖国的科学工作者鼓励与信心。不要照头淋,浇冷水。七十年的风雨兼程,遠胜西方国家二百多年的龟速,事实已在眼前。"风物长宜放眼量,观鱼胜于富春江"。知道这两句诗是誰借劝说柳亚子,实为敬告中国人民的吗?毛泽东!


wing246


航发最聪明的人就是以色列六角星……就连美国的高科工大部分都是以色列人……不愧为世界第一聪……


分享到:


相關文章: