九命君作者:万里
我国航空发动机事业始于抗美援朝,历经维护、修理、测绘、仿制、自主研制等阶段。我国航空发动机事业从无到有、由小到大,至今已经70年了。我们在苏联专家的帮助下挣了第一份家底,又因为苏联专家的撤退陷入困境。蜜月期和欧美国家有过合作,也有因为国家向经济建设转型压缩军用开销的插曲。总之,中国航发这一路走来真的十分不易。现在的我们只能说自己是发动机大国,但离强国还有很远的距离。下面我们就看一看世界航空历史上最优秀的5款航空。
1、F-135涡扇发动机,国家:美国
F-135涡扇发动机是由美国普惠公司研制的,其最大推力超过18吨,主要主要用于F-35飞机上。F-35立项时,美国国防部提出了一种全寿命周期耗费低廉合理,并且能够满足3个不同军种使用的苛刻要求。F-35项目的竞争对手是洛克希德.马丁和波音公司,但是他们在发动机供应商都是美国的普惠公司,只是研发的侧重点不同而已。最后是洛克希德.马丁的JSF/F119-SE611打败了波音的JSF/F119-SE614,但无论是谁取得了胜利,普惠都是笑到最后的赢家。
2、F-119涡扇发动机,国家:美国
F-119涡扇发动机是由美国普惠公司研制的,其最大推力超过15.6吨,主要主要用于F-22飞机上。80年代,美国提出了下一代“先进战术战斗机”计划。空军提出的要求除了要有良好的机动性能外,还要拥有敏捷性,隐身性能,超音速巡航和短距起降性能,这也基本上构成了5代隐性战斗机的标准。这一次普惠的竞争对手是GE,他们都推出了推重比达到10的PW5000H和GE37,最后普惠获胜,获得了120亿美元巨额订单。
3、AL-41涡扇发动机,国家:俄罗斯
AL-41涡扇发动机是俄罗斯为苏-57研制的,其最大推力超过19.2吨(非官方的最高数据)。按照这一数据来看,AL-41不但超过了F-119,而且还超过了F-135。俄罗斯的发动机之所以这么“优秀” ,是因为其设计以牺牲发动机寿命为代价换来的。 实际上AL-41的研制过程极为复杂,期间出现了几家俄罗斯发动机企业相互争抢新发动机研制权,互相推出不同技术路线产品的竞争。最后这些企业被普京强力整合,最终合作推出了这款AL-41。
4、AL-31涡扇发动机,国家:俄罗斯
AL-31涡扇发动机是由俄罗斯留里卡”土星”科研生产联合体研制的,其最大加力推力达11.1吨。它装备的对象就是大名鼎鼎的苏-27。在它的助力之下苏-27曾经创造了快速爬高的多项世界纪录,还有让战斗机特技表演出圈的普加乔夫”眼镜蛇”机动。搭载该发动机的飞机不仅部署到独联体国家,而且还成功地出口到俄罗斯境外的包括印度和中国在内的一些国家。AL-31作为中国空军第四代战斗机最重要的动力系统,在中国空军中也扮演着至关重要的地位。
5、EJ-200涡扇发动机,国家:欧洲联合研制
EJ200是欧洲四国于上个世纪80年代联合研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机。他可谓是集欧洲工业之大成,参加研制工作的有英国罗·罗公司、德国发动机涡轮联合公司、意大利菲亚特公司和西班牙涡轮发动机工业公司。其最大推力为9吨,推重比大于10。该发动机除适配欧洲战斗机EF2000外,还有垂直/短距起落欧洲战斗机2000、“狂风”战斗机改装、F/A-18、意大利马基航空公司与巴西航空工业公司合作研制的AMX、巴基斯坦的F-7和印度的LCA战斗机。
疫情期间都流行“抄作业”,但是发动机这份作业还真的不好抄!
在世界航空史上,成功“抄袭”外形的例子是有的,比如图-160和B-B1轰炸机,但是发动机的复制如果没有图纸介入,那是根本不可能的。目前主流的民航航空发动机CFM-56发动机,在全球畅销2万多台,在中国的数目自然也有很多。有人曾经对其进行拆解,发现在其发动机叶片上指甲盖大小的地方覆盖着很多的小气孔,如果没有图纸定位,就完全没有办法对其进行复制。而气孔的位置一旦不对,又会影响叶片的散热,散热不好最终就会影响发动机的寿命以及推力性能。
有了图纸,我们就可“抄作业”了吗?
其实加工工艺也是一只拦路虎。拿目前的主流单晶涡轮叶片为例,其工艺铸造误差要求在0.1毫米,才能保证每一个叶片都能正常工作。叶片的加工最能体现一个国家工业的发展水平,高温合金的加工和焊接,曲轴制造工艺,整体叶盘、叶环制造技术,金属基、陶瓷基及碳/碳复合材料构件等技术。航空发动机是要在高空、高速、高温、高压的恶劣条件下长期、稳定、重复使用的,正是这些极端的条件造就了世界上工作条件最苛刻、结构最复杂的物理系统。
所以大家才说,航空发动机是机械制造业“皇冠上的明珠”!