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中国航空发动机,我国目前到底在什么水平呢?

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中国航空发动机,我国目前到底在什么水平呢?

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航空发动机作为飞机的“心脏”,其技术水平直接决定了一个国家的航空工业实力。中国航空发动机的发展历程充满挑战与突破,从早期的引进仿制到如今的自主研发,取得了令人瞩目的成就。本文将为您详细解析中国航空发动机的技术发展历程及其在全球的地位。

长时间以来,航空发动机一直是制约中国航空工业进步的重要因素。同时,航空发动机的技术水平直接影响到一个国家能够制造出怎样的飞机。如果没有强有力的航空发动机作为基础,就无法研发出高性能的飞机。以军用航空发动机为例,我国在这一领域长期落后于美国、俄罗斯和欧洲等国家。尽管我国是一个拥有较大规模航天产业的大国,但由于起步晚、技术积累不足,加上科研能力和工业实力相对薄弱,这使得我国在航空发动机的发展上面临诸多挑战。

我国航空发动机的发展大致经历了两个阶段。第一个阶段从20世纪60年代到80年代中期,中国主要依赖从国外引进的航空发动机及其技术进行仿制,代表性型号包括涡喷6、涡喷7和涡扇9。这些发动机的源头分别是苏联的Pд-9Б喷气式发动机、R-11F-300涡轮喷气式发动机,以及英国斯贝MK202发动机。其中,涡喷6主要用于装备歼6飞机,涡喷7则搭载在歼7上,而歧扇9则被应用于歼8和歼轰7战斗机。目前,尘山、鸳飞以及唭韵等仍有少量服役于中国空军,这些型号的重要性不言而喻,对中国空军的发展起到了至关重要的作用。

第二阶段是从上世纪80年代末到本世纪。在这一时期,中国在发动机研发方面实现了自主发展,相继推出了涡喷14型和涡扇10系列发动机。涡喷14主要用于歼-8H/F/G系列战斗机,而涡扇10系列则装备了中国空军几乎所有的主力战斗机,包括歼10、歼11、歼15、歼16和歼20等。尽管如此,涡扇10发动机的大规模换装是在2010年之后才得以实现。在此之前,中国第三代战斗机使用的主要是从俄罗斯引进的AL31F系列发动机,这些飞机包括早期的歼10A/B、歼11和歺15等。此外,早期试飞中的韦16与韦20也搭载该型号发动机官网.

涡扇10发动机的研发几乎与歼10战斗机同时启动,主要是为其配套。然而,由于我国在第三代涡扇发动机方面缺乏技术积累,导致这一研发进程远远滞后于歼10。因此,从90年代开始,我国决定采取双轨策略来解决此问题:首先,通过引进苏27战斗机的机会,从俄罗斯获取AL31F系列发动机,让其装备在歼10上进行试飞和早期应用;其次,持续推进对涡扇10发动机的开发,以便在技术成熟后将其安装到未来的新型号上。

歼10战斗机早期所使用的发动机一直是来自俄罗斯的AL31F。而涡扇10发动机直到本世纪后才在歼11B战斗机上进行测试,但因为早期涡扇10发动机尚不成熟,曾出现熄火、空中停车以及叶片断裂等严重问题,整体表现并不理想。直至2010年,装备了涡扇10A发动机的歼11BS正式定型入役,这标志着涡扇10发动器研制基本成功。然而,它依然面临推力不足和使用寿命短等困扰,只实现了小批量更换,并未大规模应用。真正使得涡扇10系列推进成熟的是随后的涡扇10B,其在2020年以后推出,相较于前者,在使用寿命、推力及可靠性方面有了显著提升。

2021年,歼10C战斗机搭载涡扇10B发动机正式服役,并开始向巴基斯坦出口。这一进展标志着涡扇10系列发动机已全面替代俄罗斯的AL31F系列,同时也在逐步为歼10C、歼15、歼16等 aircraft 进行全方位换装。与此同时,出现了改进型的涡扇10C,主要装备于隐身战斗机歼20“威龙”。至此,中国在第三代国产大推力发动机的发展上实现了自给自足,不再依赖外部技术,这也是中国航空发动机发展史上首次采用完全自主研发的引擎,以前的大多数则是以仿制为主。

因此,从中国航空发动机的发展历程来看,在过去的几十年里,我们一直对外部技术有所依赖。目前,中国空军不仅装备了涡扇10B/C发动机,而且在中等推力的涡扇13发动机研发方面也已取得重要进展,这些将逐步应用于国产第五代舰载战斗机歼31和JF17“枭龙”战斗机。此外,运20“鲲鹏”运输机也已更换为涡扇20大推力发动机制。因此,从航空发动机制的发展来看,我国基本能够满足空军的需求,涉及到主打战斗和运输飞机,此前受到限制的问题已经得到彻底解决。那么,目前我国在军用航空引擎发展的全球地位如何呢?

实际上,尽管我国在航空发动机的研究上长期处于落后状态,但在大推力涡扇发动机的开发方面却名列前茅。目前,在全球范围内,仅有中国、美国和俄罗斯三国具备制造大推力军用发动机的能力。其他航空强国如英国和法国并没有这类引擎,它们装备的台风战斗机和阵风战斗机主要使用的是中等推力发动力,而其他国家几乎都是依赖进口。因此,我国在航空发动机的发展领域,将位居全球第三,仅次于俄美两国。


毫无疑问,美国在航空发动机的领域处于全球领先地位。从F16“战隼”、F15“鹰”、F/A18“大黄蜂”,到F22“猛禽”和F35“闪电”战斗机,再到C130“大力神”、C17“环球霸王”和C5“银河”运输机,以及战略轰炸机,所有这些均实现了自主研发,涵盖了12吨级至20吨级的各类发动机。其中,配置了F135发动机的F35"闪电"战斗机更是展现了美国空军在航空发动机关发展的顶尖水平,该款引擎最大推力达到19.5吨,是目前世界上推力最大的军用涡扇发动機,而其推重比则达到了11.7。此外,俄罗斯在中等到大推力航空发动力方面也有所建树,包括米格31、米格29、米格35、苏27、苏30、苏33、苏34以及苏35和苏57等多型号战斗机,以及伊尔76与安124运输飞机,还有一系列战略轰炸器,这些装备均搭载着本国制造的航空发动力。


苏57使用的AL-41发动机具有最高18吨的推力,推重比为11,仅次于美国F135发动机。目前,我国装备中推力最大的为歼20所搭载的涡扇10C发动机,其最大推力大约在15吨,但确切的推重比尚无公开信息。因此,从战斗机引擎来看,尽管我国已经实现自主研发,但与美俄之间仍存在差距。为了提升歼20性能并缩小与美国之间的差距,目前我国正在测试的新型涡扇15发动机有望将最大推力突破17吨,以达到F22“猛禽”所配备F119发动机的水平。

我国在航空发动机的可靠性和耐用性方面,与美俄之间仍存在显著差距。目前,我国航空发动机的发展水平大约相当于美俄上世纪90年代到本世纪初的状况,距离赶上还有大约20年的时间,前方仍然任重道远。除了军用航空发动机之外,在民用航发领域,我国同样面临更大的差距。以C919客机为例,它所配备的依旧是CFM国际公司的LEAP-1C系列发动机,实现自主生产的大推力民用喷气式引擎CJ-1000A预计还需数年才能投入使用。因此,从整体发展来看,我国在航空发动机制程上与美俄之间依然有很大的距离,目前只是军用航发方面逐渐摆脱了对外部供应商的依赖。

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