03.07 中国的航空发动机怎么样?

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迷彩虎军事为您回答。我国是世界上为数不多可以自主研制航空发动机的国家。但是与传统的航空大国相比,我们在航空发动机领域还存在着很大的差距。能够建造出性能优异且大批量生产的航发,无疑对一个国家的工业体系、原材料、技术加工等方面有着很大的考验。

我国在研制航发的过程中困难重重,因为我们的原材料、高端技术加工以及人才储备等方面都严重不足。我国在舰艇、坦克方面都可以实现跨代生产的。唯独航发是不可以跨代生产的,只能一代一代的逐级研发。之前我国因为贪大求全,付出了大量的时间和金钱,而航发还没有重大突破。

美国的航发能够长期保持领先地位,无非是他们重视,不计成本的投入资金、加强引进航发领域的相关人才、高端技术加工等方面。

我国在初期研发航发时,所投入的资金极为有限,资金量少乃至断流带来的,就是项目进程变慢或者停止不前,不能快速的出现成果。我国在航发领域相关人才极为缺乏,没有人才,谈和追赶和超越欧美航发呢?

我国在1975年,和英国罗尔斯·罗伊斯公司签订了生产斯贝MK-202发动机的合同。英国人是出了名的狡猾,并没有提供斯贝的全部资料,对我国留了一手。直到1999年,斯贝发动机的全面国产化版本涡扇-9才启动,2003年才完成全部研制工作。我国用了28年的时间才完全吃透斯贝这款第二代涡扇发动机的相关技术。

新一代的涡扇-18和涡扇-20与欧美先进航发相比差距有所缩小,希望我国科研人员再接再厉,早日研发出性能优异的航发。


迷彩虎军事


长期以来,因为欧美国家对中国进行材料和技术封锁,航空发动机的性能问题一直都是我国航空工业中的短板。不过,最近成都航宇超合金技术有限公司方面传来好消息,宣布成功提取耐高温的金属“铼”,并攻克了航空发动机所需要的单晶叶片,今后国产航天发动机将不用再看欧美脸色。

国人不必再心痛,我们要拥有自己的大飞机了。

单晶叶片是航空发动机中温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位,也是第一关键零件,它的铸造工艺直接决定了航空发动机的性能,而单晶叶片生产中最为关键的是金属铼的提取。金属铼在地壳中的含量比所有的稀土元素都小,比钻石更难获取。根据美国地质调查局的报告,全球探明的铼储量仅为2500吨左右,铼的价格跟白金的价格相仿,一克大概需要两三百块钱。早在7年前,成都航宇超合金技术有限公司的母公司就曾在其下属的陕西省洛南县黄龙铺钼矿区矿山中斟探到铼,储量达到176吨,约占全球储量的7%,仅次于智利、美国、俄罗斯和哈萨克斯坦。  铼在技术上提取难度非常大,成都航宇超合金技术有限公司通过与湖南有色研究院的合作,花了一年多才攻克了技术难题,实现铼的提纯。

在突破外国企业的重重技术封锁后,2015年7月22日成都航宇成功出炉第一批产品,而且合格率一鸣惊人。之后,一直在不断改进中,如今见诸报端,想是又取得了突破性进展。


锋潮评测室


在过去几十年里,中国已经建立了成熟的军事客机体系,但是还难以开发出世界先进的航空发动机,以至于中国战机无法在战斗中与西方最先进战机比美。

中国航空发动机产品,确实落后于美国发动机巨头普惠、通用电气和英国劳斯莱斯股份有限公司等的最新产品,也落后于俄罗斯最先进发动机。

西方国家对于向中国出口武器的限制规定,禁止西方公司向中国出售军用航空发动机,迫使中国依赖国产设计或直接购买俄罗斯同意出售的航空发动机,这确实是无奈的现状。

直接的影响包括,中国的J-20和J-31隐形战斗机,如果不使用加力,就无法像它们的主要对手F-22和F-35隐形战斗机那样进行超巡航。但是加力装置会令战斗机的隐形功能严重削弱,在战斗中容易暴露自身。此外,即使是中国最好的战斗机航空发动机,与美国最新发动机相比也存在可靠性问题。

因为航空发动机技术卡脖子,中国战斗机的性能目前还赶不上美国战斗机。因此如果中国战斗机跟美国或日本的战斗机在战斗中相遇,中国战斗机将会处于劣势。在可能的冲突当中,中国可能将依赖战斗机的绝对数量、先进的空空导弹来弥补航空发动机落后的劣势。

中国近年已经把战斗机航空发动机开发作为当务之急。西方智库估计未来二十年,北京将花费3000亿美元开发民用和军事飞机航空发动机。一些消息来源说,中国已经聘用一些外国工程师和前空军人员参与航空发动机开发。

一些西方专家估计,在未来20~30年里,中国可能能够开发出世界一流的军用航空发动机。中国最好的战斗机航空发动机WS-10A太行是由沈阳航空发动机研究所制造,隶属于中国航空工业集团公司。超过250台WS-10A太行航空发动机,被安装到第四代的J-10和J-11战斗机上。但是这些航空发动机与美国先进发动机相比,仍然缺乏足够的动力。

在大型飞机方面,轰-6和运-20目前依赖俄罗斯发动机。

但假以时日,相信中国航空发动机将追赶上世界最前列水平。


转管炮


能造小涵道比大推力军用发动机的国家全世界也就只有五个,就是五大常任理事国,如果再加上民用领域的大涵道比发动机,那么乌克兰、加拿大等国家也可以算进去,所以,题目中问到的“中国的航发怎么样”主要还是看你是怎么比较的,毕竟航空发动机技术号称是人类工业皇冠上的“明珠”,是集人类科技之大成的产物,就算不分军、民领域,全世界有资格玩航空发动机的国家也不会超过双手之数!

而我们国家的航发水平主要体现在小涵道比大推力军用航发上,大涵道比民用发动机领域就没啥好说的了,不是说在民用方面我们完全没有自主研发能力,而是凡是跟“民用”扯上关系的东西,最终都会扯到商业问题上面,而在商业上最重要的并不是什么技术,而是成本和利益,有时候为了尽可能的压缩商业成本,在技术上做一定的妥协是很正常的,毕竟商业不是国防,航空发动机也不是大白菜,短时间内自主研发一台商用航空发动机的资金绝对是海量的,但是考虑到仅仅是商业用途以及经济性的问题,还不如直接引进来得方便,目前我们的重点还是要放到军工方面,军用领域的航发实现技术突破远远比民用领域重要,因为,在五常中,我们的军用航发技术确实不咋样!


第一梯队是美国和英国,美国的通用电气(GE)、普拉特·惠特尼(PW)和英国的罗尔斯·罗伊斯(即劳斯莱斯,RR)这三家公司是世界航空发动机领域的三巨头,不过英国的罗罗目前主要偏向于民用方面,军用领域也有涉及,“鹞”式战斗机、“狂风”战斗机等以及直升机上的涡轴发动机,罗罗都是能造的;至于美国的普惠和通用电气就不用说了,F15和F-16的部分型号、F-22、F35等飞机的发动机都是普惠的,通用电气的F110系列发动机在后期的F15E系列中有装,总之,目前世界上最大三个航空发动机联合体就是通用电气、普惠和罗罗!


然后还有俄罗斯,人家的礼炮公司(即莫斯科礼炮航空发动机联合体公司)和留里卡-土星航空发动机联合体公司(是土星科学生产联合公司和留里卡设计局的结合体)还是可以的,礼炮公司有AL31F系列和99M系列发动机,留里卡-土星联合体则有117S以及AL-37FU发动机。虽然一直在说俄罗斯啃老本,发动机也没啥创新,所谓的下一代发动机就是在前级型的基础上大改,但是不管是不是老本,我们目前还比不上人家是真的,起码现在我们还要跟俄罗斯买发动机不是么?


▲M88发动机

至于法国,也是一个工业大国,造飞机、造航母啥的都还行,发动机也同样可以造,阵风战机上的M88系列发动机就是法国最新一代的航空发动机,当然,由于斯奈克玛和GE公司之间有着不清不楚的关系,M88的技术基础跟GE的F101发动机核心机GE9以及演化型E88脱不了关系,当然,这个没影响,反正自己不用靠外界帮助能改能修那就是“自主研发”,至于我们国家,涡扇-15没出来之前,撑门面的还是涡扇-10系列,涡扇-10比不得美英俄,法鸡的M88还是可以比一比的,而且M88是中推,涡扇-10是大推,不过在技术成熟度上面,可能M88要有优势!总之,我国的航发水平虽然在五常里面不咋样,但是碾压五常之外的国家还是绰绰有余的!


哨兵ZH


老的发动机就不提了,我国现役的主力战斗机使用的发动机也就是涡扇9(秦岭)和涡扇10(太行)。



斯贝发动机

涡扇9主要是有英国罗罗公司的斯贝发动机仿制而来,搞了20多年终于将其国产化,基本上属于研制成功就落后的状况,已经难堪大用。

涡扇9

涡扇10研制更是诡异,核心机是美国的,又借鉴了俄罗斯的Al31发动机,又结合了自己的飞控。可以说是中美俄结合三国技术结合的产品,将三国技术融合在一起,做发动机难度可想而知。



涡扇10

涡扇10研制初是给歼10配套使用的,可歼10最终装备的是俄制AL31,单发战机对发动机的可靠性要求非常高,歼10没有装备,其性能可见一二。

不过涡扇10装备在了国产双发战机歼11身上,最新改进型的涡扇10可靠性应该好了很多,不知道有没有装备到歼10C上面。



AL31

至于给歼20配套的涡扇15,暂时仍达不到标准,歼20至今使用的发动机还是AL31改进型,涡扇15的研制进度也决定了歼20数量和质量。

这种局面的根源,和我国航空工业历史上不重视发动机有很直接的关系。建国以后,对于航空发动机的研制规划,要么就是非常保守的引进、仿制;要么就是冒进的搞一个指标性能极高完全做不出来的型号,然后在挫折以后又越发的保守,更加不敢展开独立自主的发动机研制立项工作。

要想达到世界一流水平,还有很长路要走。


工业之风


关于我兔的航发水平,最大问题就是知其然而不知其所以然,所有的航发都没有与自主设计有关的核心知识产权,也就是说核心机的原型机全部都是仿制或者参考国外成熟航发的。因此我一直认为祖国航发技术水平在世界上也就是二流垫底(个人观点,航发第一梯队:美国鬼子的普惠,通用电气,英国佬的罗尔斯罗伊斯,也就是造豪车的劳斯莱斯;第二梯队:老毛子俄罗斯,寿命太低,大修时间只有800多小时,美帝则有5000-6000小时,据说f119和f135正在往1.2万小时大修时间狂奔。毛子发动机还有油耗高,冒黑烟,燃烧不充分的毛病;法国佬,法国佬的发动机可靠性能确实还可以,但是推力一直上不去,主要是缺乏相应的增加推力的技术和材料;处于这一梯队垫底的我兔,材料技术和生产工艺这几年有长足进步,但是毫无自主设计元素,祖国的航发核心机都是参考国外成熟航发搞出来的,像涡扇9秦岭是英国的斯贝mk202,中推涡扇19原型是美国鬼子的F404,处于研制中的涡扇15核心机的原型则是毛子雅克141上的R179等等,但是据说太行的寿命通过不断改进有大幅增长,大修时间近2000小时了,超过了毛子的原版三姨夫),但是技术层面却不差,单晶涡轮叶片技术,叶片打孔中空散热技术等都是实打实的成绩,至于鬼子刚研发出来的xf91走的则是和法国佬一样的“技术不够材料来凑”的野路子,石川岛播磨在制造xf91时不计成本,不要命的往涡轮叶片里添加了昂贵的金属铼,从而达到了涡轮前温度1800°,使得推力达到设计指标,这种路子你在试做原型机上玩玩还行,量产机是要考虑生产工艺成本问题的,你让鬼子去量产一台试试看,它石川岛播磨不很快破产那才是怪事!而祖国则和美国鬼子一样,走的是涡轮叶片低铼甚至是无铼而用替代材料的路子,所以,从长远角度来看,鬼子的技术不够材料来凑的做法没有发展性,而这也是法国佬发动机推力一直上不去的原因之一。


紫冥河


问到W君的专业问题了。

落后世界先进水平大约20-30年吧。

虽然目前瞩目的WS-15峨眉发动机现在成功了,但是WS-15是在俄罗斯的R-79V-300矢量发动机基础上吸收经验和进行改进而制造出来的发动机。

虽然是中国航空工业的一次超水平发挥,但是自主研发全部知识产权的发动机在中国还是没有办法达到的。


中国发动机主要的问题集中在材料上。

发动机的叶片材料设计基础过于薄弱。用在发动机上的叶片在发动机不工作的时候叶片的形状尺寸和在发动机工作起来的时候是不一样的。我们的基础数据太少,因此在叶片材料的制作上存在巨大的差异,而且这个差异并不是靠引进国外发动机就能解决的。

简单的说在常温下的发动机叶片和在工作状态下发动机叶片温度相差900-1200度,金属的热膨胀和热疲劳带来的强度和尺寸变化规律现在中国的航空工业还没有掌握。

而类似于F-22的普惠F119发动机或者F-35的普惠F135发动机的叶片在工作的时候可以恰到好处的延伸形变并不会降低设计效率,并且可以保持很长的发动机寿命。这点就够中国的航空工业再研究20-30年的时间。

并且由于我们的歼-20或着说歼-10的保有量比国外的F-15、F-16、F-18的保有量要低一个数量级,那么在实践应用上所得到的数据就过于有限。因此在未来我国航空发动机的发展上还会有很简单的道路要走。当然如果歼-20装备2000架,而且保证每天都有大量的飞行训练或飞行任务,那么我们的航发就有足够的基础数据可供研究那么在中国的第六代战斗机上天的时候或许航发就不是一个棘手的问题了。


军武数据库


在最近几年,国产航空发动机的技术水平不断进步,同西方国家的差距也逐渐缩小。我国在现阶段已经研制出了涡扇发动机,并应用于四代战斗机上。虽然国产航空发动机水平较比前两年有了飞跃性的进步,但是和世界一流航天发动机强国对比还是有一定的差距。当今世界上发动机的一流强国是美国和英国,苏联的发动机水平曾经可以同美国相媲美,但是在苏联解体后,由于资金的限制,俄罗斯的发动机水平逐渐的落伍了。



美国的航空发动机优势主要是动力强、使用寿命长、可靠性高,像美国的B-2全球轰炸机,巡航速度和续航能力都非常强,真正做到了全球作战。英国是老牌航天大国,在水平上一直紧跟美国的步伐,属于同美国并驾齐驱的一流发动机大国。俄罗斯则是属于二流发动机国家里面的老大哥,随着技术的断代,未来俄罗斯极有可能被我国反超。


我国航天发动机的发展,起步比西方晚了半个多世纪。在新中国刚刚成立的时候,国内根本没有制造发动机的能力,最早的飞机也是进口的苏联机型,或者是仿造的苏联机型,发动机也是原装进口的。而西方国家在一战时期就已经开始使用战斗机,二战时期空战的水平就已经很高了。因为起步晚的原因,国内一直都是在追击猛赶,追赶世界一流的航天发动机水平。

国内航天发动机水平落后于西方,还和西方的技术封锁有一定的关系。从我国建国后开始,西方就一直限制对我国的武器出口,我国军用航空发动机的发展一直都是在摸着石头过河。虽然国产航空发动机比不上美英俄,但是比起来世界上其他的国家,我国的航空发动机技术还是有一定的优势的。从最近两年的情况来看,国内航天发动机的发展已经找到了正轨,并且逐步的走上一条快车道。按照这个趋势发展的话,国产航空发动机水平超越俄罗斯还是指日可待的。


军武小咖


1.首先搞清楚,全世界能研发航空发动机的国家就五个,也就是安理会五常,美俄英法中,德国不能研发,日本不能研发(敲重点),光说制造德国、瑞典、乌克兰、加拿大都行,但都是基于别国输入的技术。

2.下面就讲五常了。航空发动机分军用与民用。世界航发三大工商美国通用、英国罗罗、美国普惠,后面四五就是毛子的联合公司与法国赛峰了。美帝在这两个领域都是遥遥领先的第一,甩开后面不是一星半点。英法在民用商用发动机方面实力较强,可与美帝形成竞争。军用发动机领悟属于五常中等水平,跟毛子的军用发动机各有优劣。毛子军用发动机算五常中等水平,商用就是渣渣。中国在五常中排最后,但近年军用发动机突破较快,等过几年涡扇15研制成功了,军用方面跟英法俄基本一个档次。民用还刚起步,任重道远。


卢l2


水平还比较落后!

涡扇9就是斯贝发动机,上世纪60年代的技术!

涡扇10发动机,上世纪80年代的技术!

涡扇15正在研制,上世纪90年代的技术!

中国发动机技术这么落后,其中有主观原因,也有客观原因。


客观原因是中国没有进行工业化,工业基础太薄弱。发动机技术领域基础为零,斯贝发动机的引进,拿到了英国的全套技术图纸和设计资料。还得到了英国的技术指导,就是在这样的情况下,仍然用了二十年,才完成了斯贝发动机的国产化。


涡扇10参考的是美国Cfm56核心机,从九零年代开始仿制,到正式批量生产也用了二十年,中间仍然得到了俄罗斯的技术指导。



涡扇发动机技术需要雄厚的工业基础和技术积累,需要投入巨额的资金,这些条件我们原来都没有具备。

主观上的原因是我国对发动机技术的不重视,把发动机的发展规划和飞机的规划混为一体,把发动机当作飞机的一部分加以对待。需要研制一款什么样的飞机,才根据飞机的性能要求,研制一款发动机。比如要研制歼十才想起来自己没有涡扇发动机可用,于是涡扇10才匆匆上马。而发动机的研制周期又远远超过飞机的研制周期,经常出现飞机有了发动机却没有的情况。歼十的涡扇10和歼20的涡扇15都是这个情况。


好在我国认识到了这些问题,已经将发动机当做一个系统工程来做。中国航发集团去年也已经成立,准备投入2000亿的资金,来打通涡扇发动机的生产流程。即使有了钱,也要花很长的时间才能追赶上世界的先进水平,这东西不是突击一下就能取得成果的,美国在研制发动机过程中走过的路,我们也要一步一步的走过来才行,要生产出美国f135这样的发动机,至少还要20年!


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