繼續談談中航與中航發動機的八卦

戰鬥機 法國 武器 空軍 大水 大水 2017-10-11

噴氣式發動機從1945年到現在大概有72年的發展歷史了,新中國成立以後,蘇聯援助建立了現代的中國航空工業和航空發動機工業,事實上,在1950-1955年這段時間,中國的航空工業雖然是在一窮二白的基礎上建立的,但是整體水平卻是處於世界主流水平

蘇聯引進英國的著名的尼恩發動機加以改進以後形成BK-1無償轉讓給中國,BK-1可以說是整個西方世界的噴氣發動機行業的鼻祖,不管是英國,美國,蘇聯,都是從這臺發動機開始他們的噴氣航空發動機發展史,BK-1的單軸單級離心壓氣機,單渦輪帶加力的架構在後來的噴氣發動機裡並不多見,但是因此發展了很多渦軸和渦槳發動機,1955-1960年間中國又獲得單軸軸流渦輪噴氣發動機RD-9B,1960-1966年間又獲得雙軸渦輪噴氣發動機P-11,這些發動機不管本身的性能,設計結構,技術水平都達到了相當高的水平。

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米格21的發動機P11,在當時還是很拉風的,米格21 殲7縱橫江湖60年,這款發動機功不可沒

但是,夢見了金盔金甲腳蹬祥雲的開頭,沒想到結尾並不從人意,中國起點太高,行事太順,加上大的政治環境歷經大躍進,文革,改革開放軍轉民等一系列歷史大事件,發動機工業自身也陷入自高自大,盲目上項目,盲目提高標準的混亂時刻,發動機行業從1966到1986年,長達20年的時間裡不僅毫無進步,反而因為混亂,內耗,屢戰屢敗的研發項目讓整體水平有所倒退,而隨後的1986——2006這漫長的20年,未能把握好發展方向,與西方先進的水平不僅沒有追近,反而進一步拉遠了。

在國際上,其實有一個國家的發動機發展歷程,一直都非常值得我們學習,在改革開放初期,國家幾度組織發動機行業去考察,分析的報告寫了有幾十米高,儘管高層的殷切希望,然而,事實上國內在航空發動機的佈局和發展上,航空工業和航發工業一直未按照這種規律辦事,而一如既往的按照傳統的操作方法。

這個國家就是法國

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法國一直是歐洲的重要國家,但是運氣一直比較差,二戰時巴黎被輕鬆佔領,嚴重傷害了自尊心

法國在二戰後基礎工業基本被摧毀殆盡,資金和人才也因為避戰而大量流向美國加拿大,雖然法國是北約集團的一員,但是戴高樂制定的獨立自主的國防工業發展策略讓法國人決心在航空發動機上也要有所展望,但是,法國航空發動機水平實際上非常弱小,他們自己也非常清楚這件事情,從德國引進的第一代渦輪噴氣發動機寶馬003開始,法國人長達40年時間裡就只幹了一件事,不斷在這個發動機基礎上設計出一個個新型號的發動機

這就是阿塔渦噴發動機,法國這個阿塔渦噴發動機技術水平大約相當於我國的渦噴6,單軸結構,在航空發動機發展史上,單軸渦噴存在的時間很短,不管是美國還是蘇聯,不到10年時間就從單軸設計進化到雙軸設計。我國60年代開始製造的渦噴7就是典型的第二代雙軸渦噴。

但是法國人非常清晰的認識到自己和美國,英國,以及蘇聯的差距,法國沒有足夠的經濟實力和技術基礎去發展多種結構多種型號的發動機,他們只能忍受發動機的性能不足,老老實實的只堅守一種發動機的寂寞,阿塔最初版的101B推力僅24KN,而中國在50年代自行設計和研發的紅旗2型渦輪噴氣發動機也是單軸結構,但是推力高達52KN。

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阿塔發動機,這麼一個又長又重,推力小,油耗高的垃圾貨色支撐了法蘭西30年的天空

法國人在阿塔發動機平臺上努力到60年代中期,推力才達到和超過中國的紅旗2.的水平。但是,和我國獻禮式的研製不同,法國的阿塔發動機是一條線路清晰,邏輯嚴密的堅韌不拔的發展線路,最初的阿塔101是非常原始的,7級壓氣機,兩級渦輪,推力不到2噸,什麼飛機都用不了,但是法國人不斷的實驗和調整發動機設計,10年時間,發動機推力增加到4.7噸,而法國達索也完全就菜下飯,比照發動機設計了神祕和超神祕系列戰鬥機。

阿塔101是基於古老的寶馬003,總有開始落後不合時宜的時候,這個時候,法國和中國不一樣,它沒選擇放棄掉101,而是在101發展的基礎和經驗上,增加了2級壓氣機,重新設計了渦輪,和壓氣機轉子,仍然是當時已經被廢棄不用的單軸架構,但是獲得了一代新的發動機阿塔08,配置了新設計的加力燃燒室的叫做阿塔09,這是一代重要的發動機,阿塔08搭配在法國攻擊機軍旗和超軍旗上,這種飛機在1982年英阿馬島戰爭中聲名大噪,紅極一時。

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超軍旗攻擊機,在馬島戰爭時發射飛魚導彈擊沉了英國先進軍艦,用的是不加力的阿塔發動機

法國有當時歐洲最好的飛機設計師,在有便利直接使用美國和英國發動機的基礎上,達索卻因陋就簡,完全圍繞法國相對落後的發動機設計出了一代名機幻影3,幻影3是60-70年代最受歡迎的超音速戰鬥機,它具有機動性好,航程大,飛行品質好,易於駕駛,航電先進等特點,被20多個國家廣泛的購買和使用。

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為了獨立自主,法國堅持用自己的三流發動機,但是在達索的精心設計下,飛機作戰性能達到了一流水平

而新一代的幻影F1仍然採用當時已經很落後的阿塔9K50,達索是發動機性能不行,飛機性能來湊,幻影F1採用了超級複雜的飛行控制和氣動設計,在飛機推重比很低的情況下令飛機性能在2代機中出類拔萃。詳情見沒有電傳操縱,戰鬥機將會怎麼樣?

法國發動機落後到被全世界恥笑,以色列偷取了幻影3的圖紙,但是因為制裁它買不到發動機,以色列人直接用美國的J79替代了阿塔9K50,J79是更大推力,雙軸設計,更先進省油,結果盜版的幼獅性能反而壓倒原版的幻影3,在法國幻影3停產了20年以後,以色列都還有幼獅在生產和出口。

法國人並不為虛名所動,他們研製飛機時其實使用過美國的J79,也使用過TF30,但是法國人的愛國熱情還是讓達索堅持法國飛機法國發動機的純粹。

阿塔系列發動機的研製,沒有貿然最求先進的架構和高大上的指標,它基於對發動機的每一個組件的100%的瞭解,和對發動機質量品質的不斷完善中不斷改進,最初的阿塔發動機性能平平,可靠性也一般,甚至比不上渦噴6,但是到了9K50這個時代,發動機的壽命已經是傳統蘇聯發動機的5倍以上,可靠性更是10倍,20倍的提升,它變成一種非常可靠的發動機。

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法國人:我們的發動機是爛,但是隨便狂踩油門都沒事,哼:別人高檔發動機爆發時候動不動停車起火

70年代末,法國需要更先進的戰鬥機,發動機自然必須更新換代,阿塔連滿足幻影F1都力有未逮,但是,法國發動機仍然小心翼翼的走了最穩妥的路線,它們仍然在他們最熟悉的阿塔架構上改進,最簡單的單軸結構,發動機前三級壓氣機增大重新設計成為風扇,後面保留5級作為高壓壓氣機,整個轉子只用3個支點就完成了,為了改善因單轉子造成的一系列問題,它很早就採用了FADEC(發動機數字控制的意思,調節特別方便)控制技術,而且每一級靜子均為可調靜子,M53,架構上看起來非常落後,循環參數別說和當時的同代渦扇相比,就是比蘇聯老10年的渦噴都不如,但是M53卻成唯一種穩定可靠的9噸級發動機,不僅穩定的支持了幻影2000的發展,同時還以結構簡單,性能可靠,壽命長等特點獨樹一幟。

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幻影2000:使用超爛二代發動機的唯一一種三代機,發動機可靠耐用,粗暴加減油門無限制

回過頭來看看我國在法國的發展史學會了什麼,又忘掉了什麼。70年代末我國和法國建立外交關係以後,對法國發動機工業的堅持十分讚賞,勵志學習法國採用漸改的路子來實現小步快跑,發展我們自己的發動機,得到這樣唯一發展機會的發動機是WP13,WP13儘管是仿製蘇聯的P13,但是它實際上和仿製P11的WP7有繼承關係,因為蘇聯也是把P11的後三級高壓壓氣機改為5級壓氣機獲得的新發動機,主要是為了解決P11壓氣機裕度不足容易引起空中停車的問題。

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渦噴13發動機,小步快跑,穩定耐用,在此基礎上魔改的崑崙發動機,步子太大扯著蛋了

但是我們的發動機行業並沒有法國那麼謹小慎微,也不像法國人對自己發動機水平LOW B的深刻認知,總是輕易拋棄原有平臺,總想從空中樓閣中搭建一個理想的平臺,但是眼高手低的毛病,知其然而不知其所以然的水平導致新發動機一遇到問題就不知所措,甚至於要想從頭推翻方案重來。

就拿WP14來說,其實根本不應該完全另起爐灶搞個新發動機的,在WP13的基礎上,首先壓榨完其平臺的所有發展潛力,然後再借助新研發的技術對其高壓壓氣機,燃燒室,渦輪等重要平臺重新設計升級,就能非常穩妥和低成本的獲得一種合用的發動機,甚至可以通過改進低壓壓氣機設計成風扇,發展成一種渦扇發動機,再借助我國在中推預研成果中一個組件一個組件的升級,最後得到全新的發動機。然而這只是然而,WP14的勞民傷財如果成功了倒也無話可說,但是科學的規律不是那麼容易被人的意志所轉移。

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崑崙發動機:從最初廠家宣傳的超級無敵大明星,變大忽悠,大臭屁,坑慘了殲8戰鬥機的幾個改型

最後說到法國的M88,這種發動機是法國全新發展的新一代發動機,它剛出來的時候可靠性非常差,大修間隔大約只有50小時,雖然不至於像F404那樣一開始引起多起飛機墜毀,但是口碑極差,法國人深知可靠性對一種飛機的意義,M88從1996年到2016的20年裡,一門心思提高發動機的可靠性,到現在M88-2都已經進化到E8版本,這個版本的M88不僅僅可靠性已經達到和超過F404的水平,並且壽命和大修間隔也遠遠超過了F404。

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M88發動機,全新構架,推力中等,極度強化了高速性能,陣風靠它格鬥碾壓颱風戰鬥機。

這不禁讓我們想到我國的太行發動機,這種新發動機也是研製出來以後遭遇到大面積的可靠性災難,也是一度引起廣泛的質疑,甚至打算棄而不用,但是忍辱負重,堅韌不拔,用時間去彌補去提高,可能是發展路上需要付出的必然結果。

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