军用航空发动机差距在哪?


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送交者: 吕九 于 April 07, 2002 01:42:13:

看到一些朋友在谈AL-31F是否能造,Spay MK202的中国型号的技术等问题,不仅想说点什么。我本科的专业是空气动力学,航空发动机不是本专业,而且大学毕业后又读研究生,工作这么多年,也把以前爱好的航空专业给忘得差不多了,所以以下会有许多专业错误,望行家指教。

我读大学的时代,是高歌火焰砂窝驻丘的时代。那时候这技术吹得紧,因此对航空发动机多少有点了解,感觉目前中国的军用航空发动机在发动机硬件和控制系统两方面都比较落后于西方水平,说句不好听的,落后至少25到30年(约相当于70年代初水平)。

1. 材料落后
军用航空发动机很讲究涡轮前温度。我们生产的WS-9算是比较好的发动机,至少在涡轮前温度这项指标上比下马的WS-6和WP13都高,接近1500K,但仍然比用于F15A/F16A的PW F100低得多。涡轮前温度上不去,压缩比就上不去,油耗也下不来。早期涡轮用的是锻造涡轮,现在以铸造为主。如果仅从进口AL-31F的生产线看,我们可能很难独立生产这些铸造合金。如果我们需要研究自己的航空发动机,那么情况更恶劣:我们缺乏必要的设计、试验和加工工艺来发展自己的材料和加工工艺。这方面体现的是铸造高压高温合金的技术,同样体现一个国家综合国力。

其它材料方面的落后,同样体现在加力燃烧室材料,各级压气机尤其是高压压气机的材料上。如果我们想发展矢量推力发动机,喷口材料也是一个巨大的瓶颈。

2. 工艺水平
航空发动机是一种非常讲究生产工艺的产品。好的工艺水平,是发动机高质量大寿命的保障。有人说产品的质量是设计出来的,这话没错,但得从总体来考虑:就是要包括加工工艺和工具的设计。我们在加工攻击和工艺方面,落后西方尤其是美国很多。这也导致我们的航空发动机寿命短、耗油率大,稳定性差。

3. 电子控制设备
我在读大学时觉得这方面的落后可能不是问题,因为觉得航空发动机的控制并不是很了不起的事情。但现在觉得这可能是中国航空发动机落后的有一巨大问题。航空发动机是十分精密的设备,但工作环境也非常恶劣,电子控制设备,尤其是数字控制设备对航空发动机的各种状态控制非常重要,比如燃油喷射,温度调节,等等。西方国家在这方面下了很大的气力,从而也大幅度提高了发动机的性能

4. 设计
有的朋友说我们能设计出世界上最好的飞机或发动机,就是生产不出来。这话说得太天真了。设计和生产是相辅相成的。哪一个新技术的采用和设计不伴随大量的试验?可如果我们的生产、材料跟不上去,又怎么设计得出来。比如矢量推力,原理上没有太难的,调节喷口而已,可你有这些材料吗,有调节的控制设备吗?没有这些,又怎么设计?

其实观念本不是问题,比如对于战斗机用发动机,大家都知道,最好是涡轮风扇发动机,但是函道比不高,涡轮前温度越高越好,压缩比越高越好。如果发动机本身提供平均推力和最大瞬间推力不够,就加装加力燃烧室。可问题是,其中每一个环节哪一点不体现一个国家的综合国力和综合科技水平?




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