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斯贝发动机:让英国对中国人心存敬意的英国货

上世纪70年代,在中国关系开始解冻的情况下,由毛泽东老一辈革命家主导下的向西方引进先进技术计划在中美两国默契配合下开始启动。美国囿于国内法律和国会阻挠,于是暗示英国对中国出口先进技术,其中一项就包括当时英国非常先进的斯贝发动机。然而当商谈具体事务的邓小平向爽快答应项目的英国人致敬时,英国人反而表达了对中国代表团的敬意,因为,这款发动机的鼻祖居然是位中国人,他叫吴仲华。

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“斯贝”MK202型是英国罗尔斯-罗伊斯公司在在60年代中期研制的涡扇发动机,长5025毫米,直径1093毫米,重1850千克,最大推力54.5千牛,加力推力91.1千牛,推重比5.05,最大军用耗油率0.0684千克/牛·小时,最大加力耗油率0.2千克/牛·小时,涵道比0.62。在当时世界上拥有先进水平,这款发动机在上世纪60年代被引进中国进行仿制,斯贝发动机被大量运用在当时美国最先进的F-4战机上。

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吴仲华(1917.7.27 - 1992.9.19),出生于上海,原籍江苏苏州市,中国工程热物理学家。中国科学院院士,1940年毕业于西南联大后留校任教。1947年在美国麻省理工学院获博士学位 。先后任美国NACA研究科学家、PIB教授。1954年回国,历任清华大学动力机械系教授兼系副主任,中国科学院动力研究室主任、研究员,力学研究所副所长等职务。他平生最大的贡献就是创立了“叶轮机械三元流动理论,也叫吴氏方程,这让世界发动机研究大大向前迈进了一步。

吴仲华之前的科学界对于叶轮机械内部的认识有偏差,当时的科学家普遍认为,采用外部流动的方法,把叶片看成一个个孤立的翼形,然后进行叠加,就可以得出发动机叶片进出口流量的问题。然而这种方法忽视了叶片之间的相互作用,吴仲华敏锐的意识到了这一点。经过严格的论证分析,将叶轮机械三维流动的基本方程的动量方程中难以计算的粘性选项代之以熵的梯度,大大简化了计算。此外他还把三维运动分解成几个合理简单的二维计算,然后进行合成,这些理论都对后来的发动机研制产生了巨大影响。

斯贝发动机:让英国对中国人心存敬意的英国货

英国人根据这个理论,研制出了斯贝发动机,并将其出售给中国。当时的中国正处在动荡时期,吴仲华院士也被下放,离开了工作岗位。时自主研发的涡扇-6发动机的研制受到严重阻挠,不得不选择对斯贝进行仿制这样一条路子。虽然遭到反对,但叶剑英,李先念顶住压力多次进行了批示,最终使得斯贝项目上马,1975年中国与英国签订合同,在西安航空发动机公司由“胡子将军”王震挂帅。

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1977年开始了斯贝发动机仿制的大会战,仅仅三年之后的1979年,就造出了4台发动机,同年11月,由中英双方共同在中国完成了150小时持久试车考核。1980年2月至5月,又在英国完成了高空模拟试车、零下40摄氏度条件下的启动试车以及五大部件的循环疲劳强度试验,试验结果符合技术要求。中英双方代表签署了中国制造涡扇9发动机考核成功的文件。

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但斯贝发动机80年代以后的命运遭遇了坎坷,因为改革开放对国家主要方向向发展经济的调整的影响,大量的军工项目开始下马,原计划装备斯贝发动机的运-10和JH-7飞机也没能逃脱厄运,斯贝发动机的仿制工作也陷入了停滞,这项工作一直到90年代才得以继续进行。而到2003年“秦岭”发动机出现才算是真正吃透了斯贝,并且超越了斯贝。后来的“太行”与涡扇-15发动机,也都因为斯贝受益匪浅。

吴仲华院士向外国人证明了,我们中华民族智商不输给人种,而斯贝的故事告诉我们,稳定的环境之下,在尖端工程上也不会输给任何国家。

斯贝发动机:让英国对中国人心存敬意的英国货

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