涡扇9发动机秦岭研制历程

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导读: 涡扇9发动机秦岭是我国70年代中期根据从英国罗尔斯·罗伊斯公司购买的“斯贝”MK202型涡扇发动机的生产许可证生产的一种中等推力发动机,也是我国第一种从西方国家以许可证方式引进的发动机,提高了我国航空发动机的研制水平。 70年代,我国航空发动机工业受到“文化大革命”的影响,这个时期所生产的航空发动机的质量明显下降,性能上与当时的国际先进水平相比存在着很大差距。对这种不利的状况,周恩来总理在11月份召开的航空产品质量座谈会上语重心长地指出,“飞机的关键在发动机,发动机是心脏,心脏不好,问题不解决,何以

涡扇9发动机秦岭是我国70年代中期根据从英国罗尔斯·罗伊斯公司购买的“斯贝”MK202型涡扇发动机的生产许可证生产的一种中等推力发动机,也是我国第一种从西方国家以许可证方式引进的发动机,提高了我国航空发动机的研制水平。

70年代,我国航空发动机工业受到“文化大革命”的影响,这个时期所生产的航空发动机的质量明显下降,性能上与当时的国际先进水平相比存在着很大差距。对这种不利的状况,周恩来总理在11月份召开的航空产品质量座谈会上语重心长地指出,“飞机的关键在发动机,发动机是心脏,心脏不好,问题不解决,何以打仗”。

周总理的话一针见血。会后,全国包括航空发动机厂在内的航空制造单位开始了全面的质量整顿,以保证现阶段研制生产的航空产品的质量要求,并考虑从国外引进先进技术的问题。

从当时的国际环境看,要从国外航空发达国家引进先进发动机是有很大困难的,直接引进较先进的军用航空发动机的可能性较小。 1972年,我国开始与英国接触,讨论引进其“斯贝”MK511型民用涡扇发动机的可能,并考虑引进后再在其基础上发展出自己的军用型涡扇发动机。

1974年,双方进入了实质性的谈判阶段,出人意料的是,英方主动提出可以直接向我提供“斯贝”MK511型的军用型“斯贝”MK202型发动机的生产许可证,这对于我国无疑是一个意外的惊喜。

1975年12月13日,中、英双方签订了“斯贝”MK202型发动机的引进合同,中国可以按许可证在国内生产组装该型发动机。“斯贝”MK202型是英国在60年代中期研制的一种性能较为先进的涡扇发动机,长5025毫米,直径1093毫米,重1850千克,最大推力54.5千牛,加力推力91.1千牛,推重比5.05,最大军用耗油率0.684千克/牛·小时,最大加力耗油率2.0千克/牛·小时,涵道比0.62,与当时国内的涡喷发动机相比,具有推力大、耗油低、可维护性好、使用寿命长的特点。

英国在70年代初用该型发动机换装了从美国引进的F4K战斗机上的J59涡喷发动机,美国也引进了该型发动机的制造权,经改进后用在A-7攻击机上。

“斯贝”MK202引进后,由西安航空发动机厂负责试制生产,国内称其为涡扇9发动机。为了保证研制工作的顺利进行,国家组织相关单位对引进的技术资料进行了详细的翻译校核,对生产工艺制造方面也给予了很大的帮助,发动机的研制水平。

随着歼轰-7飞机研制生产的顺利进行,当初引进的数十台“斯贝”MK202也被用到了第一批生产的飞机上。随后,为满足歼轰-7未来生产改型的需要,西安航空发动机(集团)有限公司在90年代初期又开始进行涡扇9的全面国产化工作, 标志着涡扇9发动机进入了一个全新的阶段。


经过西航集团公司五年的努力,1995年11月,部分国产化的涡扇9发动机顺利完成150小时试车,性能完全符合技术要求。但此时涡扇9的国产化率只达到了70%,仍有一部分设备不能生产。因此在1999年下半年,涡扇9发动机全面国产化工作启动,西航集团公司以航空报国为己任,狠抓质量和管理,先后攻克了精铸(锻)无余空心量叶片、数字式电子控制系统等一系列技术难关,为涡扇9发动机全面国产化扫清了障碍,确保了总装需要。


西航集团公司总装人员仅用了20天时间就按要求完成了总装任务,在成功进行两次冷运转后,于2000年底一次成功点火启动;随即开始的150小时工艺试车于2001年初圆满结束,试车检验结果表明各项性能及技术指标均达到试车验收标准,国产化的涡扇9发动机被重新命名为“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;经过几十个架次的科目飞行,2003年7月,“秦岭”发动机国产化工程在西安通过技术鉴定,从而结束了我国国产涡扇发动机装备上的空白。


经验与教训 半个多世纪以来,我国的航空发动机制造业取得了举世瞩目的伟大成就,不仅在一片空白的基础上建立了一批科研试验基地和可观的生产能力,试制、改型、研制、生产了一大批多种型号的喷气发动机,基本上满足了我国战斗机配套的需要,同时还培养和锻炼了一支具有较强研发能力的科技队伍,取得了宝贵的实践经验,为在新世纪发展新型航空发动机、进一步缩小同世界先进水平的差距、更好地保证我国新型作战飞机的研制工作打下坚实的基础。


90年代以前的近40多年的时间,是我国航空发动机制造业教训极为深刻的一段发展时期,这其中既有政治上的因素,也有资金上、技术上的因素。一些本来可能研制成功并装备部队的发动机型号中途下马,使得我国海空军装备的战机在进入新世纪后仍以涡喷发动机这种较为落后的动力装置为主,严重影响了我国海空军航空兵现代化作战能力的提高。


回顾这段时期所走过的一些弯路,其中主要的问题体现在以下几个方面:


其一,缺乏稳定的长远规划,计划多变不定,不能量力而行,研制工程中途停止,技术经验不能得到有效的积累,产品性能难以提高。

其二,科研试验条件建设滞后,试制加工能力及科研经费不足,使一些新机型的研制工作明显被拖慢。

其三,对航空发动机的发展特点及其规律性认识不足,特别是对航空发动机应作为相对独立的制造业这一点缺乏足够的认识,常常把发动机的研制工作从属于飞机的研制,这对我国航空发动机的技术发展是极为不利的。

像50年代研制的涡扇5、70年代研制的涡扇6及其改型就是由于所配套的飞机研制计划被取消而中止了研制。如果当时能将两者的研制工作坚持做下来,可以说,我国航空发动机的现状绝不会处于这种不利的处境。

一般来说,航空发动机的研制周期较长且复杂程度一般都较大,如果在飞机研制的同时才开始发动机型号的研制,是无法满足飞机研制进度的。而等发动机研制出来后,飞机的性能可能随着时间的推移而已显落后,可能需重新设计,这必然又要使整个飞机的研制方案长期难以确定下来,以致陷入十分被动的境地,最终的结果很可能就是取消整个飞机及发动机的研制计划。

最好的例证就是我国歼-7、歼-8飞机及各种改型的研制,由于其所配备的涡喷7系列和涡喷13系列发动机之间多少具有些继承性,研制速度较快,飞机的研制没有受到发动机的影响。而上文所提到的歼-9和强-6飞机,就当时的技术条件来说,这两种飞机的性能指标都是非常先进的,研制的进度也较快,其最终下马虽有很多原因,但所配套的涡扇6发动机研制周期过长、不能保证飞机研制的进度也是最为重要的一个原因。

此外,发动机的配套飞机单一,一种发动机只能用在一种飞机上,而国外在研制一种先进发动机后,往往可以开发出多种不同的派生机型,供不同飞机使用,大大提高了发动机的可利用率。像美国研制的F110-GE-100型发动机就可同时装在F-15和F-16两种战机上,具有很好的互换性,这对战时的后勤保障来说是非常方便快捷的。因此,发动机的研制必须先于飞机,并要相对独立地进行,只有这样,发动机的研制才能和飞机的研制协调发展,才能更好地满足飞机的需要。

另一方面是研究的技术途径问题。长期以来,我国的航空发动机在使用发展方面取得了一些成绩和经验。但总体上看,我国对预研工作的重视程度仍然不够,往往是在技术储备不足的情况下就开始高性能发动机的研制,而在一些核心机、关键部件甚至加工工艺方面都还没有过关之前就开始整机研制,结果往往是事与愿违。进入80年代以后,我国在这方面的预研工作有了一定的加强,一些关键技术及核心机的研究取得了重大进展,“昆仑”发动机的研制成功就是坚持这一指导思想的体现。

目前,我国正处于历史上最好的发展时期,政治稳定,国力增强,科技研究和制造能力都达到了较高的水平,只要我们吸取过去的经验教训,就一定能在不远的将来,使我国航空发动机的研制能力达到世界先进水平,在航空发动机这个高技术领域辟出一片“自己的天空”。

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