好事多磨还是步子太大扯到蛋 中国的发动机何时才能真的“行了”

航空发动机是一个战略的、高端的、高精尖的技术产品,也跟一个大国、强国的地位紧密相关。不论是哪个国家都把航空发动机的技术列为禁运、严禁出口的产品。如今能够制造完整的航空发动机的,只有联合国的五个常任理事国。甚至可以说,如今航发的意义作用堪比当年的“两弹一星”。

在航空发动机这个领域,资金的投入是成果产出的决定性因素。美苏都通过不计成本的巨额投入将自己的喷气式发动机设计和制造水平提高到了一流水平,而资金投入的减少乃至断流则直接使英俄失去了在这一领域与美国并驾齐驱的能力。对于我国来说,我国航发起步于一个百废待兴的年代,可供投入的资源自然极为有限。如今虽然已经渡过了那个困难的年代,但还需要时间来让这些年来的投资开花结果。

在对一流发动机工业的追赶上,我们几乎与法国同期起步。以法国为例,法国航空发动机真正走向成熟的标志是1990年5月斯奈克玛公司推出的M88涡轮风扇发动机,在此之前,无论是幻影F1还是幻影2000都饱受心脏病的困扰。

M88

上世纪60年代,法国与英国就“美洲虎”攻击教练机的发动机“阿杜尔”展开合作,这也是长期只能制造单转子发动机的法国人开始接触先进技术的发端。英国劳斯莱斯负责研制燃烧室系统、高低压涡轮、低压轴、排气锥、混合器、滑油箱;法国透博梅卡公司负责其余部件。发动机部件按分工制造,然后运送到两国的总装线上进行最终装配。

“美洲虎”攻击教练机

从各自分工的范围可以看出,此时的合作,是由英国人挑大梁而法国人只处于从属地位。英法合作的“阿杜尔”发动机尽管性能平平,但是其应用的诸多先进技术还是为法国此后的发动机研发来带了诸多裨益。可以说,此后法国发动机可以大幅度提高涡轮前温度,多半要归功于其在“阿杜尔”发动机合作中接触到的定向凝固和单晶涡轮叶片技术。

此后,法国人又希望通过与民用发动机巨头——美国通用电气公司的合作来进军民用发动机市场。1970年代法国斯奈克玛公司与美国通用动力公司合作,准备以B-1轰炸机的F101发动机核心机GE9开发一款商用发动机。不过,由于B-1轰炸机的敏感性,美国政府驳回了这项合作。直到1973年,法国政府同意了多项由美国政府提出的苛刻条件,尼克松总统才最终放行了该项计划。

B-1

在这次合作中,法国人最终接触到了GE9核心机的关键技术,这款核心机也成为了之后M88发动机核心机的母版。从某种意义上来讲,M88可以说是美国同时期航空发动机F110、F404的法国表亲。不过,M88早期也暴露出了相当多的问题。比如,法国人的压气机性能较差,增加推力只能走提升涡轮前温度一条路,这严重限制了发动机的热端寿命。而较差的材料学基础又使这一问题雪上加霜。其标准生产型M88-2早期的维修间隔甚至只有150小时。

之后的几年里,法国人一直在和M88的可靠性做着艰苦卓绝的斗争。到2001年,M88-2取得了法国DGA国防部采购代办的认证的时候,M88-2的维修间隔也仅仅提升到了8000-1000小时。以事后诸葛的角度来看,法国M88发动机在立项之初设定的目标其实并不太符合实际。一直以来在航空发动机领域无甚建树的法国,想要凭空变出一款世界先进水平的中等推力发动机,结果步子迈的太大扯到了蛋。到最后只能用更长的时间来使这款装备真正堪用。

M88发动机装备阵风战斗机

从M88的发展历程,我们也可以看出提升发动机的可靠性是一个极为重大的课题。关于我国发动机的可靠性,在2014年11月份,国内某媒体曾经采访了航空研究院606所的科研人员,后者表示当时某型号的使用寿命为1500小时(中俄定寿标准),定期维护间隔为300小时,这一标准现在看来确实是有些低。不过,曾经F-15、苏-27等飞机都曾因为发动机问题而成为“机库皇后”,而如今,其可靠性也都达到了一定的水准。在三年多后的今天乃至今后的一段时期,某型号是否会在可靠性方面有所突破,仍需我们持续关注。

在众多关于航空发动机话题的争论中,发动机的性能参数一直是广大军迷最为关注的话题,比如,一款发动机的推力有多大,可靠性有多好,推比有多高等等……然而航空发动机乃至任何一款工业产品的问题,显然不是仅仅靠性能参数就能做出客观评价的。毕竟,在工业革命之初,工业产品击败手工产品的根本原因就不是质量——是产量和成本。毕竟再好的东西,如果无法大批量生产、再或成本如果是别人的三到五倍,也没什么实际意义。

多年来,某型号到底行不行是很多军迷争得面红耳赤的一个话题。从当年停在停机坪上“菊花残”的歼-11B到现在数百架歼-11B/BS、歼-16全面采用某型号发动机,短短十数年间我们已经见证了某型号的“巨大”进步,但是我们仍需反思的问题是,如果某型号真的“行了”,为何还是没有能够替换“歼-10杀手”——AL-31系列成为歼-10B/C的发动机?我们或许只能用产量来解释这个问题(毕竟AL-31也不可靠)。

中国空军虽然在近年来有非常大的发展,但仍存在一些严重的问题,比如:中国战术飞机发动机国产化比率太低。确实,在航空发动机这种关键领域,如果不能实现完全的国产化,在战时就有被卡脖子的可能。而在这一方面,不仅是美俄,即使是英法,做的也比我们要好得多。

很多人喜欢从性能的角度谈中国国产的发动机到底“行不行”,但由于航发极高的保密性,我们很难掌握一款航发的第一手资料。这也使得任何关于国产发动机的争论都流于“空对空”的争吵。但其实这个问题也很简单:什么时候我们能让新生产的军用飞机都能用上“中国心”,什么时候我们的国产发动机就真的“行了”。

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