原標題:中國發動機究竟為啥不行,原創是中國材料跟不上,還是發動技術落后?
現在都2020年了,可談到中國航空,機究竟依然繞不過一個發動機的啥不術落坎兒。
航空發動機是行材飛行器的心臟,沒有一臺先進的料跟航空發動機,再好的不上氣動布局都無法發揮全部的戰斗力。中國雖然目前軍事工業發展很快,還技后但在航發研究上依然任重而道遠。原創就航發研究來說,中國最主要的發動是兩個問題,一個是機究竟材料,一個是啥不術落機械結構設計。中國到底落后在什么地方呢?
先說結論:這兩個問題都有,行材但主要的可能還是材料問題。
目前,中國航發說落后也落后,說先進也還湊合。因為目前世界上能夠獨立制造戰斗機使用的小涵道比渦扇發動機的國家,主要就是五大常任理事國,尤其以美國、俄羅斯和中國為代表。西方航發的三巨頭是通用動力,普惠和羅羅三家公司,中航發在世界上的排名也不算低。然而,這并不代表中國和美俄之間的橫向對比差距小。
以中國的渦扇10“太行”發動機為例,這款航發是在1987年立項研發的,列裝部隊的時間大概在2004年,研發周期為17年,和研制一款新型戰斗機所花費的時間相當。然而,渦扇10的地位卻是不容小覷的,目前它的產量已經超過了800臺,主要裝備在中國的殲10和殲11等型號的戰機。但在世界范圍看,渦扇-10依然在美俄面前屬于“不入流”的產品。
細節方面我們不再贅述,渦扇-10的推重比為8,這已經足夠說明一切。在美國和俄羅斯主流航發推重比紛紛越過10這個關口的時候,推重比為8的渦扇-10其實聲音不大。渦扇-10已經達到了大推力渦扇發動機的標準,然而在美俄面前依然連露臉的機會都沒有,這就是現實的苦澀。
造成這種差距的,首先由于航空發動機的材料問題,其次才是機械問題。
有一個現象讓國內的航空專家百思不解。美國航發的使用壽命可以達到10000小時,中國渦扇-10為啥最高只有三四千?俄羅斯的航發雖然壽命也是三四千,但人家的推力可以做到與美國持平,而且成本比美國低很多。發動機壽命是一個很直觀的證據,說明了中國航發在高性能材料上的不足。
航空發動機所需的材料不但要有超高的結構強度,還要適應2000攝氏度的高溫,以及高壓和高轉速,這集中表現在航發渦輪葉片上。中國在航發材料上的起步實在太晚,而這需要大量的資金投入,還不一定能取得成果。
渦扇-10在一開始的時候,使用的是DZ125定向凝固合金渦扇葉片,這種材料非常耐高溫,但是長期使用后質量會變得不穩定,會影響發動機壽命以及推力。幾年后的量產版,渦扇-10的葉片就換成了DD4單晶合金葉片,單晶合金葉片是國際上比較核心的航發材料,正是這款葉片讓渦扇-10獲得了量產的資格。可見中國在航發材料上取得的進步。
雖然中國航發目前仍仍有很大不足,但材料和工藝研究是個細活兒,不可能短時間內就出現重大成果,我們還是應該給中國航發一點時間。