(2012年11月,通用电气(GE)和普惠公司获得了价值超过6.8亿美元的演示验证变循环战斗机发动机合同,该合同由美国空军研究实验室(AFRL)的自适应发动机技术研发(AETD)项目资助。它可能将是美军第六代战机的动力) 一提起中国战斗机,所有人都会立马指出发动机这个硬伤。有个笑话说的很形象,中美军迷谈战斗机。中国军迷列举中国从枭龙到歼十,再到歼11和歼20、歼31成就,美国军迷就一句话—你们发动机不行。不过随着国产涡扇10发动机的正式列装,中国正式开始向摆脱军用战机心脏病发起冲击。 国外军事航空专家认为,中国的军事航空发动机水平总体比美国落后至少20年。所谓的20多年的差距,主要是按相近型号和性能来讲的。因为美国现在最先进的F119和F120涡扇机已采用了变循环、矢量喷管等技术,而国外的涡扇发动机是上世纪80年代前后列装的,我国的WS9于上世纪90年代末才研制成功,WS10于21世纪初定型,整体和国外这些涡扇机的定型时间相差约20年。但有消息称中国在WS10B、WS15A上,也有许多地方都采用了F119等发动机的设计理念和制造工艺,甚至有比他们更先进的理论创新。 航空技术被成为工业之花,航空发动机更被誉为皇冠上的明珠。制造一架现代化的飞机,它牵涉到航空理论、空气动力学、材料力学、飞机机体与结构设计、精密铸造与加工、特种焊接技术、电子雷达技术、飞控软件技术等等方面,没有强大的综合国力和科学技术作支撑,很难想象的。近几年快速发展的军民用飞机进一步凸显了中国航空发动机的滞后,因此加大投入成为必然的选择。
在2012年珠海航展上,中航发动机副总裁张健在回答“如何看待美国GE公司开始测试推比达到15到20一级先进发动机核心机”提问时指出,美国这个国家虽然是资本主义国家,但是在发动机这种大项目上实际上是由国家主导进行研发的,美国为了确保在全球的领先地位,投入了大量资金进行先进发动机的研制。张总还公开透露中国已经在研究国产变循环发动机,有着相应的计划来研究未来先进发动机。中国发动机研制是生产一代、研制一代、预研一代、探索一代。 美国通用电气(GE)拥有全球领先的变循环发动机储备技术和研发经验。虽然GE公司的F120在第四代战斗机的竞争中败给常规的F119,但仍作为替换发动机继续研制。F120是美国空军F-22先进战术战斗机的候选发动机,GE公司编号为GE37,加力推力15880千克,涵道比是0~0.35。F120能满足先进战术战斗机的高单位推力和部分功率状态低耗油率相互矛盾要求,能够以单涵和双涵模式工作。 其独特工作模式是,在亚声速巡航的低功率状态,发动机以双涵(涡扇)模式工作。被动作动旁路系统由第二级风扇和CDFS涵道之间的压差打开,使更多的空气进入外涵道,同时使风扇具有大的喘振裕度。此时,后VABI也打开,更多的外涵空气引射进入主排气流,使推力增大。在超声速巡航的高功率状态,发动机以单涵(涡喷)模式工作。在此模式下,后VABI关小到使涡轮框架、加力燃烧室内衬和尾喷管内衬前后保持正的风扇冷却气流压差。当后VABI关小时,外涵中的压力增加,直到超过第二级风扇排气压力为止。在反压作用下,旁路系统模式选择活门关闭,迫使空气进入核心机。有少量空气从CDFS后引出,供加力燃烧室和喷管冷却以及飞机引气用。发动机顺利进入涡喷模式。
在美国媒体看来研发先进的变循环航空发动机难度对中国是不可想象的。不过中国专家指出,在二十年前,美国设计飞机也没有实现全数字化辅助设计,更没有实现电脑全息3D建模。而现在这方面的科技水平,中美的技术水平已经在在伯仲之间。在先进的巨型计算机仿真模拟试验、先进航空理论的创新、钛合金精密加工技术、3D激光打印异形件整体一次成型技术方面.中国和美国为首的西方发达国家是旗鼓相当的,甚至个别方面还实现了超越。 结语:中国航空报近日报道称,近一个时期,涡轮院多个型号科研试飞再次报捷。这些型号研制的进度,回应了国家、用户的期待,坚定了人们走出我国自主研制航空发动机道路的信心。另据中航发动机公司透露,中国发动机研制的技术目标时间表已经排到了2030年。而毫无疑问的是中国的变循环发动机与美国一样是为下一代战斗机准备的,也就是说按照中国生产一代、研制一代、预研一代的思路,变循环发动机对应的是比歼20战斗机更先进的五代机。 |