「太行」改進型發動機試飛關鍵技術獲得突破

禾苗 · 發表於 2013-7-3 16:16

疑似殲-11BS 532號戰機配備國產太行發動機。

　　近日國內網上流傳出一張新型殲-11BS戰機配備國產「太行」發動機試飛的照片。從圖中看，這款發動機尾部所用的收斂片顏色深黑，與大家熟知的銀白色不同，可能系新版的「太行」改進型號。一些消息人士稱，這種新發動機將配備給正在定型試飛的殲-16戰鬥機使用。

　　發動機一直是「瓶頸」

　　「太行」發動機（WS-10A）是中國第一台自行研製的具有自主知識產權的大推力加力式渦輪風扇發動機，從20世紀80年代後期開始驗證機研製，2006年3月24日正式設計定型。

　　「太行」發動機採用了帶進氣可變彎度導向葉片的三級風扇，多級靜子可調的壓氣機，帶有複合冷卻技術葉片的高壓渦輪，彎-扭組合氣動設計的低壓渦輪，平行進氣、分區分壓供油的加力燃燒室，全程無級可調收斂——擴散式噴口，以及高、低壓轉子轉向相反的設計等。

　　「太行」發動機質量一直不穩定，長期處於不穩定生產狀態，對中國主力戰機的飛行安全構成了極大威脅，一直是困擾中國航空工業發展的瓶頸問題。

　　究其原因，這主要與中國航空工業當時所掌握的的技術水平有關。如今渦扇航空發動機的零部件工作在高溫、高壓、高轉速條件下，而且要有幾千小時的工作壽命，達到很高的可靠性，這對設計、加工以及航空材料的要求非常高。例如渦輪盤出現零點幾毫米的安裝誤差，發動機的性能就會降低10%。在材料方面，早期型號的「太行」發動機仍未使用國外第三代航空動力裝置廣泛使用的單晶渦輪葉片和整體粉末冶金渦輪盤。上述幾方面的差距累計起來，直接導致了目前中國航空發動機落後於飛機型號的局面。

　　從設計到成熟需要數十年

　　從近來報道中，我們應該發現，此前在「太行」發動機初始型號上沒有應用的一些關鍵技術，如單晶渦輪葉片和整體粉末冶金渦輪盤，如今均已經突破技術瓶頸，並開始規模化生產。相信此類技術的應用，將在一定程度上提升中國航空發動機的整體製造水平。

　　經過改進后，「太行」發動機推重比得到顯著提升，已處於世界先進水平。雖然與美國F-119發動機推重比相比，「太行」還有很大的改進空間，然而正像中國工程院院士陳懋章所說的那樣：航空發動機的研製是一個不斷改進的過程，其從設計定型到成熟都需要十幾二十年甚至更長。「太行」正在穩步前進，其新改進型將真正成為中國第三代甚至第四代戰機的主要動力。

　　新戰機要裝「新概念」發動機

　　「太行」為中國走航空發動機自主發展道路，實現中國第三代戰鬥機動力裝置自給提供了保障，加速了人民空軍航空武器裝備發展的跨越式步伐。

　　據報道，改進后的「太行」能用作其他海空主戰裝備的動力；其未來的改進型還可以用於中國研發中的戰略轟炸機、運-20等大型運輸機。由「太行」發動機衍生的艦用燃氣輪機，則可以作為驅逐艦等大型水面艦隻的主動力。

　　目前，中國正在加緊研製WS-15國產高性能航空發動機，該機屬於國際上第四代發動機。它將用於裝備國產新一代戰機的戰略方向已經明晰，世界上僅有少數幾家大公司真正掌握著這項技術。預計這種機型會首先滿足殲-20、殲-31、運-20及研發中的大型轟炸機的需求，為國產戰機追趕世界先進水平奠定堅實的基礎。

　　不僅如此。據中國科學院最新出爐的一份戰略研究報告《科技發展新態勢與面向2020年的戰略選擇》透露，中國將很有可能研製出新原理高性能航空發動機，在國際上首次實現超大推重比樣機的演示實驗，為高速巡航導彈、高機動性能戰鬥機、臨近空間飛行器等提供高性能動力保障。

中國有望首先造出推重比達15的新原理航空發動機

　　中新網北京6月20日電 (記者孫自法)中國科學院最新出爐的一份戰略研究報告披露，未來10年，中國有望研製成功新原理航空發動機樣機，這將改變中國航空發動機研製落後的狀況。

　　由中科院院長白春禮院士領銜、200多位專家歷時1年多深入研究推出的《科技發展新態勢與面向2020年的戰略選擇》研究報告20日下午在北京發布。該報告預計未來10年中國可能發生19項重大科技突破，其中之一就是「新原理航空發動機樣機將有望研製成功」。

　　推重比是航空發動機最重要的技術性能指標，中國正在研製的WS10發動機和WS15發動機推重比分別為8和10左右，屬國際上第三代和第四代發動機。《科技發展新態勢與面向2020年的戰略選擇》報告透露，基於自主創新的新型增壓原理，通過系統發展壓縮系統氣動、結構設計方法，構建新的高推重比航空發動機技術體系，中國將很有可能研製出新原理航空發動機，在國際上首次實現推重比15以上樣機的演示實驗，為高速巡航導彈、高機動性能戰鬥機、臨近空間飛行器等提供高性能動力保障。

　　未來10年中國可能發生的另18項重大科技突破包括：量子通信率先取得突破、自主可控的基礎軟硬體平台產生重大突破、普惠計算獲重大進展、模塊育種和全基因組關聯分析等技術成為未來育種重要手段、幹細胞整體研究水平進入國際第一陣營、生物醫藥實現局部跨越式發展、工業生物製造技術進入世界先進行列、泛在製造信息感知與網路技術獲重大突破、先進材料實現原創突破和全面提升、煤炭資源清潔高效綜合利用形成新興產業、地球深部勘探關鍵技術與核心裝備實現自主研發、規模化可再生能源發電及分散式電網實現商業應用、廢物能高效清潔利用催生「城鎮礦山」新興產業、區域高壓直流電網建成、載人航天和嫦娥工程及其他空間重大工程產生重大突破、空間科學衛星形成系列、以載人深潛器為標誌的深海探測勘察技術實現跨越發展、海洋新技術重大突破促進藍色海洋經濟快速發展。

　　其中，空間科學衛星形成系列方面，未來10年，中國將相繼發射硬X射線望遠鏡、量子科學實驗衛星、暗物質粒子探測衛星、實踐十號和「夸父」計劃等系列科學衛星。

　　白春禮在報告發布會上表示，中科院作為國家科學思想庫，將不斷開展戰略研究，堅持創新科技、服務國家、造福人民，「為實現中華民族偉大復興的『中國夢』提供堅實的科技支撐」。

近日，一種大涵道比渦扇發動機在我國伊爾-76空中試驗台試飛的照片曝光，引起媒體的廣泛關注。據悉，這張照片顯示一種不同於俄制D-30發動機的新型發動機，被安裝在一架伊爾-76空中試驗台上，該發動機的發動機短艙和結構類似於美國的CFM56-7發動機和GE90發動機，一些分析人士指出，這款發動機就是中國以「太行」發動機為基礎，自行研製的渦扇-20大涵道比渦扇發動機，該發動機將主要用於運-20大型運輸機，未來，還可作為大型客機、新型雙發中型運輸機、飛翼布局遠程隱身轟炸機和第二代遠程反潛巡邏機的主要動力。（小圖為超大軍事友情提供）

據外國媒體推測，這種大涵道比渦扇發動機已經進入飛行試飛階段，將在未來5至7年內投入使用。至此，我國成為繼美、英、法、俄之後第五個能夠獨立研製大涵道比高性能渦扇發動機的國家，該型發動機不僅填補了我國航空發動機領域的一項重要空白，更是作為我國航空發動機發展道路上具有里程碑意義的一件大事，可以說，邁過這道坎，中國航空發動機將正式進入發展的「快車道」，就像突破那層「窗戶紙」，一系列先進技術將被接連攻克。目前，我國除研製軍民兩用的渦扇-20發動機之外，還在研製以C-919民用飛機為裝機對象的長江-1000A發動機，並計劃在國內生產具有世界超一流水平的LEAP-X發動機。除此之外，中國已經在研究下一代推力為200至400千牛的多款先進大涵道比發動機，種種跡象表明，中國大涵道比發動機的春天已經來臨。（環球網軍事特約評論員雷澤）

禾苗 · 發表於 2013-7-3 16:19

中國航空工業自創立以來，生產的航空發動機大多以仿製或者改進、改型為主。2002年11月，珠海航展展出了第一台中國人擁有自主知識產權的戰鬥機發動機「崑崙」 II型，曾在海內外引起轟動。然而大飛機的首選動力——「大涵道比渦扇發動機」，還是制約我們研製大飛機的主要瓶頸。（圖為我國伊爾-76空中試驗台和某型發動機模型）

2012年，珠海航展展出的我國大涵道比渦扇發動機。據悉，該發動機具有四大特點：高效率，低燃油消耗；高可靠性，長使用壽命；低排放，低噪音；低維護成本，維修性佳，將用於國產大飛機。