渦扇-15剛列裝，西方評(píng)論又來(lái)了：“這不就是咱90年代的水平嘛！”聽著像在打分，其實(shí)更像在“潑冷水”。但您別忘了，美國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)三十年自由發(fā)展，我們中國(guó)這邊呢？
前面被卡，后面被封，一路靠自己啃骨頭、熬日子，硬是把個(gè)“心臟病”戰(zhàn)機(jī)熬成了全國(guó)產(chǎn)。今天就帶你看看，這顆“渦扇心臟”到底是不是人家30年前的老古董！
差三十年？你倒說(shuō)說(shuō)三十年前你讓我們買了嗎？
2020年12月，美國(guó)商務(wù)部更新“軍事最終用戶清單”，58家中國(guó)公司被列入，八成涉及航空制造。
這一幕并不突兀，2020年初，美國(guó)就曾以“安全問(wèn)題”為由，對(duì)中國(guó)商飛的C919發(fā)動(dòng)機(jī)合作項(xiàng)目發(fā)出禁令威脅。風(fēng)頭沒(méi)過(guò)，一年首尾，目標(biāo)始終是中國(guó)航發(fā)。
這并非第一次。早在1970年代，英國(guó)羅·羅公司主動(dòng)提出向中方出售斯貝發(fā)動(dòng)機(jī)，報(bào)價(jià)軍用版本。當(dāng)時(shí)中方代表激動(dòng)不已，卻在對(duì)方技術(shù)人員口中聽到另一個(gè)名字：吳仲華。
1950年，吳仲華在紐約美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)上正式提出“三元流動(dòng)理論”，這套理論支撐了斯貝發(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù)結(jié)構(gòu)。NASA曾將吳仲華的教學(xué)作為培訓(xùn)教材。而那時(shí)，他卻在湖北鄉(xiāng)間養(yǎng)豬。
技術(shù)不是突然天降。中國(guó)自1950年代啟動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目，1960年代在湖南株洲建成三三一廠，1954年1月13日中央批準(zhǔn)試制任務(wù)，目標(biāo)是M-11活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
墻泥未干，工具未備，技術(shù)空白，數(shù)千張施工卡、三千多種工裝、設(shè)備、工具全靠自己造。一年零三天后，首臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火成功。
此后數(shù)十年，從仿制蘇聯(lián)R-11發(fā)動(dòng)機(jī)的渦噴-7到自主制造的“太行”渦扇-10，再到今天列裝的“渦扇-15”，中國(guó)人腳踏實(shí)地干了一場(chǎng)工業(yè)“馬拉松”。
而現(xiàn)在，有些人張口就說(shuō)“落后三十年”。請(qǐng)問(wèn)，三十年前你哪次賣過(guò)給我們？斯貝發(fā)動(dòng)機(jī)、F404、F110，哪個(gè)不是口頭合作，實(shí)際封鎖？2016年之前，中國(guó)連民用CJ1000A的核心機(jī)材料都靠進(jìn)口；2020年，中國(guó)剛完成CJ-2000發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)。時(shí)間線清清楚楚，是封鎖逼出的獨(dú)立研制，不是井噴，是蠕行。
技術(shù)封鎖、零部件禁運(yùn)、軟件管制、工程標(biāo)準(zhǔn)壟斷、出口許可制度——這才是中國(guó)航發(fā)“遲到”的真實(shí)背景。批評(píng)之前，請(qǐng)先讀完我們干了七十年什么。
渦扇-15不是突然冒出來(lái)的，它是封鎖中咬牙造出來(lái)的成果。
“熱乎的心臟”，中國(guó)航發(fā)是怎么一步步蹚出來(lái)的？
渦扇-15的推力目標(biāo)是18噸級(jí)，為第五代戰(zhàn)機(jī)殲-20量身打造。這個(gè)目標(biāo)，不是紙上寫的，是從千錘百煉走來(lái)的。2000年之前，中國(guó)主要靠仿制蘇制AL-31、R-13、R-15等型號(hào)，推進(jìn)本土制造。當(dāng)時(shí)最大的問(wèn)題不在機(jī)體，而在“熱端”。
所謂熱端，指的是高壓渦輪與燃燒室。材料耐溫性不夠，燃燒效率難以控制，部件壽命難以提升。解決熱端，需要耐高溫單晶葉片、陶瓷基復(fù)合材料、熱障涂層、渦輪冷卻技術(shù)等十余項(xiàng)系統(tǒng)協(xié)同。
2006年，“兩機(jī)專項(xiàng)”正式啟動(dòng)，此舉標(biāo)志中國(guó)從“單點(diǎn)突破”轉(zhuǎn)向“系統(tǒng)推進(jìn)”。2016年，中國(guó)航發(fā)集團(tuán)成立，統(tǒng)一整合航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)力量，將原隸屬不同軍工單位、院所的資源集中，目標(biāo)明確：技術(shù)體系化，工程平臺(tái)化。
而真正扛起標(biāo)志性任務(wù)的是”渦扇-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)。它作為第三代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，是首個(gè)成功大批量列裝的國(guó)產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)動(dòng)力核心，服役于殲-10、殲-11B等多型戰(zhàn)機(jī)。推力約13噸，較之前進(jìn)口型號(hào)具備明顯自主優(yōu)勢(shì)，且已完成三代改進(jìn)型號(hào)。
2018年珠海航展上，殲-10B戰(zhàn)機(jī)在空中完成“眼鏡蛇”機(jī)動(dòng)動(dòng)作，標(biāo)志著太行發(fā)動(dòng)機(jī)矢量噴口版的成熟。這是中國(guó)第一次在世界航空展覽上，通過(guò)實(shí)機(jī)飛行，公開國(guó)產(chǎn)航發(fā)的高機(jī)動(dòng)性能。
國(guó)產(chǎn)“心臟病”逐步緩解不是抽象的技術(shù)成就，而是清晰可查的工藝演進(jìn)。“太行”之后，“峨眉”工程啟動(dòng)，“長(zhǎng)江”系列轉(zhuǎn)入民用市場(chǎng)。其中，CJ-1000A用于C919干線客機(jī)，目標(biāo)替代美制CFM56；CJ-2000更瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)期戰(zhàn)略運(yùn)輸與寬體客機(jī)應(yīng)用。
今天的“渦扇-15”，是這些工程基礎(chǔ)上的集大成之作。它不是獨(dú)立變量，是“太行”走完路、技術(shù)升維的必然結(jié)果。
它不是試驗(yàn)品，而是列裝型發(fā)動(dòng)機(jī)。
“推不上去”？不妨來(lái)看看你家F-22用了幾年才靠譜
美國(guó)最新的XA100發(fā)動(dòng)機(jī)是典型的“變循環(huán)航發(fā)”。這類發(fā)動(dòng)機(jī)能在亞音速狀態(tài)下通過(guò)大涵道比提供推力經(jīng)濟(jì)性，又能在超音速巡航時(shí)縮小涵道比實(shí)現(xiàn)爆發(fā)力提升。它的涵道比是可變的，而傳統(tǒng)渦扇只能是固定的。
這聽起來(lái)確實(shí)先進(jìn)。但對(duì)比參數(shù)，渦扇-15并非“低一代”產(chǎn)品，而是同為第四代推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)。渦扇-15設(shè)計(jì)推力18噸，涵道比約0.38，支持殲-20達(dá)到2.2馬赫最快速度和1.6馬赫巡航速度。這一組性能參數(shù)，與F-22所用F119發(fā)動(dòng)機(jī)基本對(duì)等。
F119最大推力15.8噸，涵道比0.3，支持F-22完成超音速巡航。這項(xiàng)技術(shù)美軍從1986年啟動(dòng)研發(fā)，直到2005年F-22形成戰(zhàn)斗力，前后用時(shí)近20年。
XA100首輪測(cè)試完成于2020年12月，計(jì)劃服役時(shí)間尚未確定，仍處驗(yàn)證階段。
而中國(guó)的渦扇-15，從研制到實(shí)現(xiàn)列裝，周期在15年內(nèi)。若以首次公開為標(biāo)志，其進(jìn)度并不慢于美軍上一代產(chǎn)品。況且，中國(guó)此前沒(méi)有變循環(huán)航發(fā)經(jīng)驗(yàn)，全部體系靠自主建模，推力、涵道比、燃燒效率三個(gè)核心指標(biāo)并無(wú)結(jié)構(gòu)性劣勢(shì)。
至于油耗、推重比、升限等二級(jí)指標(biāo)，渦扇-15與F119比差距在5%以內(nèi)，遠(yuǎn)未達(dá)到“代差”水平。說(shuō)它“落后三十年”，這評(píng)價(jià)不帶時(shí)間邏輯，也不含技術(shù)背景，僅是一種心理優(yōu)越的再包裝。
中國(guó)航發(fā)發(fā)展中的“可用性優(yōu)先”策略決定了，發(fā)動(dòng)機(jī)不以“試驗(yàn)領(lǐng)先”為目標(biāo)，而以“平臺(tái)列裝、工程穩(wěn)定”為優(yōu)先。這就是為何渦扇-15在技術(shù)路徑不追熱點(diǎn)、而追成熟可控的原因。
成熟是第一步，領(lǐng)先要靠時(shí)間。而這時(shí)間，過(guò)去是等來(lái)的，現(xiàn)在是干出來(lái)的。
渦扇-15不是你說(shuō)的“落后”，它是我們手里的戰(zhàn)力。
參考資料：
中美航發(fā)差距被拉大？渦扇15的推力、油耗和高速性能均弱于XA100.網(wǎng)易新聞.2024-12-24.
從落后30年到10年，中美發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)比，中國(guó)質(zhì)量正在努力追趕.騰訊網(wǎng).2021-12-11.
三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，帶你了解70年航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)化史.新湖南.2024-10-30.
從“封閉獨(dú)立”到“開放融合”，中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的四面突圍.澎湃新聞.2021-03-09.
中國(guó)最先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，距離美國(guó)有多遠(yuǎn)？專家：渦扇-19是關(guān)鍵.澎湃新聞.2020-09-21.
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