中国的航空发动机,被人当笑话讲了几十年。飞机造得再漂亮,一提到发动机,懂行的人就摇头。可当很多人还停在这个老印象里,事情早就悄悄翻篇了。
苏联散架那几年,中国从原苏联军工的废墟里,尤其是乌克兰那一头,捡回了太多好东西。一艘没造完的航母壳子、给大型军舰用的燃气轮机、成堆的图纸、还有快活不下去的工程师。
差不多二十年下来,这些技术被一样一样啃透、消化、变成自己的。唯独有一样,谁都攥着不肯撒手,也没谁能替中国代劳——战斗机的那颗心脏,涡扇发动机。
这东西为什么这么难?先看现在还在大量服役的第一款国产货,涡扇10。它上世纪八十年代后期就开始搞了,底子据说来自中国早先接触到的CFM56民航涡扇。可想把它做到能稳定量产的水准,返工、耗时间一样都少不了,九十年代还得请俄方搭把手,进了两千年又磨了差不多十年。
就算这样,毛病也没除干净。有中国的飞机厂当年就直说,发动机质量不够好。官方也承认过,早年发动机的平均大修间隔只有几百个小时,整机寿命也就一千多小时。这是什么概念?拿它跟俄制AL31、跟六十年代美国给F-111配的TF30放一块比,差距一眼就能看出来。
要看懂一台发动机的高低,得盯三样东西。第一样最直白,就是硬参数:推重比、能扛多高的温度和压力,这些直接决定了飞机能不能超音速巡航。另外两样,一个是油耗——如今连军机都越来越在乎,因为省油就等于多出来的作战半径;还有一个是耐久性和维护间隔。
你想想,谁愿意飞上一百来次就得把发动机整个拆下来大修一遍?正因如此,美英的厂家和用户常常宁可让新型号少那么一点推力,也要换来更低的油耗、更省心的保养。
中国发动机的寿命数据现在查不到公开的,但合理推测,它大体是踩着俄制发动机的脚印往前走的,大修间隔已经能摸到上千小时。考虑到投进去的钱更多,也可能跑得更快,这一块已经追平俄制。
美国的发动机还是更耐用,因为人家从设计之初就奔着又重又结实去的。美方算寿命用的是"循环"不是小时,不好直接换算,空军大致按一小时抵两三个循环估。熬过早期那几批的毛病之后,美国发动机能扛上二三十年。
大多数人最关心的还是推力。装在歼11上的涡扇10A,早期推力大致跟同级俄制发动机打平,后来又冒出推力更大的改进型。
还有个办法能反推它的水平:早期的歼10、歼20在国产货没备好之前,先用的是俄方改进型发动机,后来既然被国产型号替换了,说明新发动机给出的推力差不了多少。歼16和歼20上陆续出现的新改型,很可能已经压过了早前涡扇10的最强版本。
歼15舰载机身上的那段波折,是可靠性长期欠账最实在的证据。新造出来的舰载机迟迟还在用俄制发动机,等于官方自己承认舰用型的涡扇10还没达标,据说是响应太迟钝,海上那种严苛场合扛不住。
换成你手里的家伙不够稳,你敢把它送上远海去赌命吗?好在现在的涡扇10已经足够成熟,推力咬住了同级俄美发动机,只是耐久上大概还差着一口气。
啃下涡扇10攒的经验,后面的型号明显走得快多了。发动机不光战斗机要用。给运输机配的涡扇20,前后磨了十五年,做出来偏偏太费油,商用不划算,这本身就说明整个国产领域还没真正成熟。
搞C919的商飞就嫌它油耗太高,不肯用。但涡扇20放到俄制那批PS90A面前还是要强的——那款俄货中国本可以买,偏没买。
更能说明问题的,是给五代机准备的两条发动机线。歼20A正换装涡扇15,个头小一号的歼35也有自己的路子。
歼35早期验证机用的是俄制RD93,这台中国早就靠枭龙战机摸熟了。后来把RD93逆向出了涡扇13,起初不过是照抄一款本就过时的设计,可一点点改下来,其中较先进的一版改叫涡扇21,如今装在部分歼35上。
另一款吸收了涡扇15经验的新发动机涡扇19也在推进,早期歼35先用涡扇21,往后的批次估计要换上它。
真正的天花板是涡扇15。它据说九十年代初就动手了,那会儿连歼20的影子都还没有,目标却定得比涡扇10高出一大截。研制过程磨得人筋疲力尽,两千年代中期就上过试车台,还是拖着,只能眼看歼20先挂着别的发动机服役。
它到底多大推力,照旧没准信。厂家早年的路线图定过一个相当高的目标,可能没做到,也可能超了,没法确证。
给F-22配的同级美制F119,二十年前就到了那个量级。有意思的是,F119出了名的重,那套矢量喷口又大又要跟机尾融为一体。涡扇15的重量外界也不清楚,可能轻得能塞进歼20,也可能更宽更沉,把推重比拖下来。
如今拼发动机,早不只是拼推重比了。发电和散热成了新的主战场:机上电子设备越来越猛,得供电;红外探测越来越灵,尾气得降温。美国给下一代战机备的发动机据说散热能力翻着番往上加。
中国这边多半也走这条路,把发电、散热和推力放到一块权衡。中国的厂家其实时不时就秀过手上的绝活——珠海航展上一架特改的歼10亮过矢量喷口,样机也摆出过类似F-22那种隐身低矮喷口,往后的隐身战机身上也见过能动的类似喷口。
再往远看,中国下一代战机大概率会用带矢量喷口的涡扇15改进型,服役中后期再换上变循环发动机——超音速时像涡喷、亚音速时像涡扇,两头的油耗都能省。这一块美国跑在前头。
眼下最新的一个标杆,反倒在民用这边,就是被寄予厚望的长江1000。涡扇20既然喂不饱C919,中国索性上更先进的它,对标的是世上最顶尖的商用涡扇之一。
长江1000的涡轮和压气机布局跟对标货很像,纸面上比CFM56、比俄制那款还没落地的PD14都要先进。它已经搞了将近二十年,看样子还得再熬几年。军用发动机砸下去的钱,多半也顺带养活了民用这条线。
绕了一大圈,把中国发动机放到全球坐标里,落差还在。可就算落后世界顶尖二十年,对一个曾经被当笑话的行业来说,已经是件了不得的事。六十年代那二十年的代差,简直是天堑;到八十年代还很致命;进了两千年代,这道坎就没那么决定命运了。
今天它确实让中国战机吃亏,却也就相当于F-22刚服役、F-35发动机还在研制那个水位——美军大批战机至今用的还是更老的发动机。
想想俄罗斯,九十年代到两千年代因为没钱,把研发耽误了整整二十年。放眼美国之外,能在涡扇上比中国底子更厚的,大概也只剩英国的罗罗了。
当年那台大修间隔只有几百小时、被自家飞机厂嫌弃的国产发动机,如今能顶着五代机上天,还能反过来供着国产大飞机。乌克兰那些图纸和人才帮中国省了不少路,可这颗心脏,到底还是自己一锤一锤敲出来的。
热门跟贴