中国涡扇发动机最权威爆料-第1部分

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纪的时间。　

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1913年法国工程师勒内·罗兰提出的一种喷气推进发动机取得专利，但这是一种冲压式空气喷气发动机，那时既不可能制造又无处使用。1930年，英国工程师弗兰克·惠特尔获得了第一个用燃气涡轮产生喷气推进的专利，但一直到11年后他的发动机才完成了第一次飞行。　1934年德国人汉斯·万·奥海因率先试制成功世界上第一台喷气发动机。1937年4月12日弗兰克·惠特尔试制成功英国第一台喷气发动机。但试运转并不理想，几经挫折，于1941年装上了格洛斯特战斗机。英国在40年代最主要的军用涡喷发动机有德温特河，尼恩等。特别是尼恩，它可以说是大多数现代发动机的鼻祖。苏联在40年代末的时候引进了尼恩，其仿制品就是ВК－1，而ВК－1Ф在ВК－1的基础上增加了加力燃烧室。这样，飞机的瞬时推力可以增加很多。中国的发动机就是从ВК－1Ф起步的。　




随着朝鲜战争的结束，中国人民空军的战斗机也在进行着新一轮的更新换代。飞机和发动机的制造也提到了国家的议事日程上来。之后，我国开始仿制苏联的发动机，涡喷5，涡喷6，涡喷7等一系列发动机的仿制增强了中国航空工业的实力。可仿制也有尽头，随后的事件证明，没有真正的自主研制，中国的发动机还是要受制于人的。　




人是要有点精神的，中国挺过了3年困难时期，原子弹和氢弹的爆炸震惊了世界，也鼓舞着中国人民的士气，一个大胆的想法在航空动力人的心中产生，研制自己的发动机，最新式的涡扇发动机。　




当时该发动机的代号是910，也就是我们后来俗称的涡扇6，当时的想法是把该发动机的加力型作为新研制的歼击机歼9的动力，而把该发动机的无加力型910甲作为轰6和运9以及大型客机的动力。可国家正在动乱之中，这个新生儿又怎能幸免于难呢，发动机的研制的进程走走停停，试车过程中喘振不断。　




…“它的理想是九霄之上的凌云志，为自己的母亲去赢得一份安宁，可重重的桎梏，锁住了它不甘寂寞的身躯。”　




有开始就有终结，再苦难的日子终究还是有个头，WS6熬过来了，迎来了飞行前50小时试车，可百废待兴的祖国已经无法将它养大，它下马了，它死在襁褓之中，尽管它已经不小了。　

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16年的心血，得到的竟是这样一个结果，606人欲哭无泪，总结会变成追悼会，有些人从此就离开了自己心爱的事业，中国的航空动力之路怎么就这么难，　此时的动力人是拔剑四顾心茫然，念天地之悠悠，独怅然而泪下。　而此时，30而立的共和国在航空发动机自主研制方面还是一片空白。“心脏病”，再次成为中国航空的阿喀琉斯之踵；涡扇6，是中国航空动力人永远的痛。　




从零开始　




“我不能给大家许诺什么，我所能付出的只有热血、辛劳、眼泪与汗水，你们要问我的政策是什么？我的回答是竭尽一切可能和投入全部力量，在海上、在陆地、在空中进行战争。你们要问，我们的目标是什么？我可以用一个词来答复，胜利。不惜一切代价争取胜利。不论道路多么遥远，多么艰难，也要去夺取胜利。”　




1940年5月13号　




丘吉尔于英国下院　




1940年8月9号，也就是在德国空军大规模空袭英国的前一天，丘吉尔通过全国广播公司进行战争动员。英伦三岛64％的人在听着丘吉尔的演说，这些人伫立在街头，行走在马路、田间、车间、庭院听着。那时候没有电视，只有广播。丘吉尔问：我们泄气了吗？就这些站在马路上的英国人回答：没有，我们没有泄气！　

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80年代的中国航空动力或许只有用万马齐喑来形容，但冰封的河面之下却是涌动的春潮，也许只有用丘吉尔的演说词才能形容人们此时的心情。我们没有泄气，我们只是在积蓄力量。一旦春天到来，那雨后的春笋就将破土而出。　




一、北海来风　




盎古鲁撒克逊人历来是精明的商人，古板而不死板，保守而又务实。自东亚某国建国以来，他们从来没中断过与该国的关系。70年代初，随着中美关系的解冻，英国人来了。　




1972年，英国同意向我方单方面出售民用”斯贝”发动机，1973年7月17日，英方又约见我驻英大使，表示已授权罗·罗，谈判向我方出售军用斯贝发动机，1975年8月，中英双方进行实质性谈判。1975年12月13日，签定了中国引进英国斯贝发动机专利的合同。　




斯贝发动机，中国型号定名为涡扇9，定点西安航空发动机厂试制生产。西安航空发动机厂于1976年开始试制工作，此前西安生产的是涡喷8，是仿制苏联的РД…3М的产品，用于轰6。经过3年多的努力，1979年下半年，分两批装出了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月到5月，又在英国完成了高空模拟试车、零下40摄氏度条件下的起动试车，以及5大部件的循环疲劳强度试验，结果都符合技术要求。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。涡扇9发动机的初步研制成功，使中国有了一台推力适中的涡扇发动机，填补了空白，并有效提高了自行研制的水平和能力；通过试制引进了70年代水平的新材料、新工艺、新技术，机械加工工艺比原来提高一级精度以上，工厂掌握了诸如金属喷漆、真空热处理等12项具有世界先进水平的技术和46项国内先进工艺技术。同时，国内冶金、材料、化工、机械等工业的技术水平，也相应得到提高，从而较大幅度缩短了整个发动机制造技术与世界水平的差距。而且，斯贝发动机的引进还为航空工业迎接新时期的改革开放，引进先进技术，开展技术合作与交流，提高发动机及配套产品的技术水平，开了个好头。　




需要指出的是如果没有涡扇9，那飞豹也就前途未卜了。但由于种种原因，WS9的研制一直踌躇不前。90年代初期，随着飞豹研制工作的展开，涡扇9的全面国产化工作也提到议事日程上来，95年11月，部分国产化的涡扇9通过150小时试车，此时涡扇9的国产化率已达到70％，仍有部分零件不能生产。1999年下半年，涡扇9发动机全面国产化工作启动，西安航空发动机厂先后攻克无余量精锻（精铸）工艺，数字式电子控制系统等一系列难关，西航集团公司仅用了20天时间就完成了发动机的装配，在成功进行了两次冷运转后，于2000年底一次点火成功，随即开始的150小时工艺试车于2001年圆满结束，试车检验结果表明各项性能技术指标均达到要求，涡扇9被重新命名为秦岭发动机，2002年6月1日上午，凝聚着西航航空人无数心血和汗水的秦岭发动机首飞成功。2003年7月该发动机通过技术鉴定，从此，中国开始有了全国产的大推力涡扇发动机。　

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斯贝发动机的原型改自民用发动机，因此也秉承了民用发动机耗油率低的特点。约翰牛的务实精神在斯贝发动机上体现得淋漓尽至；可靠，喘振余度高是斯贝的最大的特点，斯贝也正象一头老黄牛一样，勤勤恳恳，任劳任怨。斯贝是最早采用三元流技术的发动机，该理论是我国著名航空发动机专家吴仲华教授提出的。但是斯贝的推比却是长期以来一直被人们所诟病的，的确，斯贝的推比太低了，其推比与WP7相比也是非常低的，要知道WP7的原型Р11Ф…300发动机只是50年代初的技术，50年代中期的产品。罗罗也确有改进斯贝的计划，可最终因为需求少而迟迟没有启动。　




这里，读者不妨以另外一种发动机做比较，那就是雄猫之心TF30，该发动机最早也是民用型，当时的代号叫JTF…10A，但未获得应用，1961年末，美国空海军提出了F111战术战斗机的设计要求，并选中JTF10A的军用加力型TF30…P…1，该型发动机于1962年夏在B…45飞行试验台上开始飞行试验，1964年12月装于F111A首次飞行，1965年8月完成定型试验，并用于F111A的发展型和头5架的生产型，，最初的TF30的推比只有5。0和斯贝MK202相同，而到了F111F所装的TF30…100型，其推比达到了6。3，类似的经历，不禁使人浮想联翩，既然TF30能从推比5。0提高到了6。3，那斯贝MK202呢？如果把斯贝的风扇换掉，使用高效率，高压比的风扇的话，斯贝的推力肯定可以增加不少，如果再替换高压段，采用预研的核心机技术，把高压压气机和高压涡轮换掉，更新燃烧室的话，推力肯定还会增加，在增推方面可以做的，在减重方面也可以做到，毕竟斯贝MK202的材料都是30年前的了，如果在压气机叶片上广泛采用钛合金，在高压涡轮叶片上采用单晶合金，并在涡轮盘材料上采用粉末盘，整体叶盘技术，风扇叶片采用复合材料，空心宽弦风扇叶片，这样重量完全可以大大减轻，由此可见斯贝推比增加的潜力是巨大的，短期估计能达到6。5，远期在7。0以上也是可能的。　




二、阿拉伯人的友谊　




中国和阿拉伯人的友谊源远流长，远自唐代就有交往，而在现代，中国人的武器更是源源不断的武装了我们的***兄弟，看看中华人民共和国的武器出口史，可以说就是和阿拉伯世界的友谊史，当然有来就有往，我们付出了，就有了回报，70年代末，我们得到了我们想要的东西，米格21MF和米格23，附带的发动机我们也得到了，那就是Р13Ф…300和Р29。　




自从研制了Р11Ф…300以后，图曼斯基设计局一刻也没有停止过对该发动机的改进，随后的Р13Ф…300和Р25就是它的直系后代，当然在千里之外的中国，人们也在做着同样的努力，空心涡轮叶片的研制成功，使中国继美国之后成为第二个拥有该技术的国家，以致于若干年后罗罗的总师胡克看到这一成果时说的第一句话就是不虚此行。但随后的岁月里，封锁和动乱使WP7的改进陷于停滞，直到我们得到了Р13Ф…300，有很多人认为WP13就是Р13Ф…300的仿制品，而国内的权威刊物则称该发动机是涡喷7的发展型，但笔者认为WP13既不可能是仿制品，也不可能就是简单的来自WP7，它极有可能是参照了Р13Ф…300的设计，在WP7的基础上研制出来的，在研制过程中WP13开始在压气机上采用钛合金，取代了原本的合金钢，当然WP13也吸取了WS6的成果，（WS6在风扇的用钛量上已经很高了）同时参照了WS6的结构，WP13的某些改型在涡轮叶片上用定向凝固合金取代了合金钢，这样既减轻了重量，又提高了涡前温度，WP13的空气流量相比WP7略有提高，尺寸也有所加大，加力燃烧室的火焰稳定器开始采用我国的沙丘驻涡技术，高压压气机级数相比WP7增加了两级，这样压比也有所提高，循环参数的变化使WP13的推力明显增加，满足了80年代战斗机对发动机推力的需求，也使我国初步步入能参照设计研制中等军用加力涡喷发动机的国家，环顾当时的世界，除了几个发动机大国，