中国新型火箭与战机(ZT)

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导读:近日,《中国航天报》传出消息称:不久前,由中国航天科技集团公司六院承担研制的某重点型号发动机在不下试验台的情况下,连续进行了三次整机试验。此次试验成功,标志着该型号发动机诸多关键技术基本实现突破,实现了关键性的跨越。 该型号发动机将成功地从模样阶段研制转入初样阶段研制。   这一重大消息随后立即被国内的各大新闻门户网站转载,足见这一成果的重大价值和巨大影响。在专业技术角度看来,发动机被视作一个平台系统的“心脏”,没有一颗健康而强有力的心脏,就不会拥有理想的速度和动力。这对于一个国家的
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近日,《中国航天报》传出消息称:不久前,由中国航天科技集团公司六院承担研制的某重点型号发动机在不下试验台的情况下,连续进行了三次整机试验。此次试验成功,标志着该型号发动机诸多关键技术基本实现突破,实现了关键性的跨越。




该型号发动机将成功地从模样阶段研制转入初样阶段研制。


这一重大消息随后立即被国内的各大新闻门户网站转载,足见这一成果的重大价值和巨大影响。在专业技术角度看来,发动机被视作一个平台系统的“心脏”,没有一颗健康而强有力的心脏,就不会拥有理想的速度和动力。这对于一个国家的国防工业来说至关重要,因为一旦发动机技术受制于外国,就等于自己的“命门”为别人所控制,所以中国的航空航天产品和其它国防用品拥有“中国心”,一直是国人的梦想。


中国新火箭迈出关键一步


据《中国航天报》报道,研制无毒、无污染的液体火箭发动机,并运用在重大航天工程上,是世界各航天大国梦寐以求的目标。而此次试验成功的重点型号发动机,正是根据我国新一代运载火箭系列构型对动力装置的要求而设计的,它着眼于运载火箭潜在的应用需求,运用了运载火箭发动机的成熟技术。从2003年开始,研制人员就按照总体初步设计任务书的要求,正式开展研制工作。


然而,由于历史及体制等原因,我国液体动力领域虽然形成了相对完备的科研生产和试验能力,但顶层规划、总体协调能力不足,专业合作、技术融合和优势互补没有得到充分体现和加强。


困难接踵而至。由于该型号发动机功能要求全、性能要求高、工作时间长,研制难度很大,要在较短的时间内完成组件工程图纸设计、试验系统和试验台的改造和建设,需攻克当时在国内还是空白的10余项技术难题,对参与研制、生产和试验任务的技术人员来说,这无疑是一次严峻的考验。


不过,经过技术骨干的集体攻关,在几年的不懈努力之下,该型号发动机各种试验相继获得成功,特别是不久前,同一台发动机连续三次整机试验连获成功,这不仅是对参与此项目所有人员的巨大鼓舞,更是一个具有里程碑意义的节点。


据承担此项目的中国航天科技集团公司六院院长谭永华介绍,作为航天器心脏的液体火箭发动机,是一个国家进入空间能力的基础,世界各航天大国都把提高航天液体动力能力作为优先发展的重点。此外,液体动力技术不仅对航天专业发展极为重要,它所派生出的技术和成果如果能转化到民用产业上,也将会取得可观的经济和社会效益。


目前,航天液体动力技术已转化形成了流体技术和特种技术两大板块和特种泵阀、热能产品、特种化工、能源环保、石化生物、动力机械等多种产品,正广泛应用于国民经济主战场,在多个领域替代了进口产品。其中,大部分产品的技术水平已达到国际先进或国内领先。


据称,这种“120吨级液氧煤油发动机”是中国正在研制的新一代大型运载火箭的重要动力装置,其最大推力为120吨,采用了目前世界上最先进的高压补燃循环系统,各项技术指标远高于中国现有长征系列运载火箭的发动机,能将火箭现有的运载能力提高3倍左右,可使中国近地轨道的运载能力从现在的9.2吨提高到25吨,将为中国载人航天二期工程,月球探测二、三期工程,深空探测工作奠定坚实基础。


上海《文汇报》曾报道称,中国新一代大型运载火箭将于2012年左右投入使用。新一代运载火箭是中国运载火箭的升级换代产品,可全面提高中国运载火箭的整体水平和能力,大幅度提高中国火箭的国际竞争力,提高现有长征系列运载火箭的性能和可靠性,满足中国未来20年至30年内航天发展需求,实现中国航天运载技术的跨越式发展。


“太行”为国产第三代战斗机助推


除了在火箭发动机上中国取得突破性成绩之外,在航空发动机方面中国也迈出了重大的一步,而且使中国在军用飞机制造方面摆脱了对国外产品的依赖。这就是被誉为中国第三代主战飞机里的“中国心”——国产“太行”WS-10发动机。


1992年俄罗斯曾向中国供应了76架苏-27SK,并出售了200架该型飞机的生产许可权。1996年,中国开始利用俄罗斯提供的零件在沈阳生产苏-27战斗机,中国国内将该型战斗机定名为歼-11。


截至到2003年,俄罗斯为歼-11提供了95架飞机的组装套件,但中国没有签署关于剩下的105套组件的合同。当时,俄罗斯一些专家认为,虽然在生产歼-11战斗机的过程中,中国国产零件的比重不断增加,但是歼-11的发动机——AL-31F和机载航空电子设备还依赖于从俄罗斯进口。


不过,2008年2月21日,俄罗斯《消息报》报道称,中国在苏—27型战斗机的基础上研制的全新国产化型号——歼—11B已经进入少量生产,但是还未进入批量生产阶段。报道引述俄专家的观点分析称,俄罗斯军工委员会认为中国已着手生产这种全新的型号,一旦中国开始批量生产这种战斗机将很容易对俄罗斯的苏—27系列战斗机市场造成巨大冲击。


而帮助中国扭转这一局面,摆脱对俄罗斯AL-31F发动机依赖的至关重要的因素就是2006年中航一集团关于国产“太行”WS-10发动机的研究工作成功结束,这种发动机与俄AL-31F性能相近。据报道,总体比较,“太行”发动机的性能还要稍高于苏-27装配的AL-31F,同装配美国F-15、F-16的F-100和F-110型发动机不相上下,这标志着中国航空发动机行业完成了由仿制、测绘仿制向自主研制、自行发展的转变过程,继美、俄之后成为进入大推力发动机研制领域的国家。


尽管目前“太行”WS-10发动机还不能批量生产,但俄罗斯国防出口公司中国方面全权代表普罗特尼科夫在接受《远东问题》杂志采访时表示:“突破了制造发动机的技术难关后,歼-11的技术和零件国产化比重从以前的70—75%一举提高到90%。”


在看到“太行”发动机取得成就的同时,中国军界和国防工业的有识之士也看到严峻的新挑战已经到来。中国的“太行”发动机虽然可与世界上第三代战机典型产品苏-27、F-15相媲美,然而这些战机的AL-31F、F-110发动机技术毕竟是上世纪80年代中后期的水平。美国研制的世界上第一种第四代战斗机F-22已经装备部队且优先部署到亚太战区,其发动机的技术又领先了一代即20年左右。受这一刺激,目前俄罗斯已在抓紧研制第四代战斗机使用的新型发动机,预计几年内可以完成。中国研制的“太行”发动机自问世之日起,在世界上就已不是先进产品,它的成功又将成为研制更新一代发动机的一个起点。


中国涡扇发动机的发展之路


提到各军种主战装备的心脏——发动机,几十年来它都是中国武器的薄弱环节,只有航太和导弹的发动机例外。非专业人士往往感到不解的是,中国研制的大功率火箭发动机早已达到世界先进水平,可以将导弹射到上万公里外,可以将载人飞船送上太空,为何自制的飞机、坦克、舰艇的发动机却长期落后,甚至民用汽车的发动机也比奔驰、丰田、福特的动力技术落后几十年呢?其实,关键是材料技术问题,由于火箭、导弹的发动机只需一次性使用,要求标准反而不高,而战机、舰艇、车辆的发动机却要几千次甚至上万次使用,因而研制这类优质的发动机的难度要高于研制导弹、火箭发动机。


航空发动机是所有动力装置中技术含量最高、制造难度最大的。二战末期诞生的喷气式发动机将人类航空事业推进到超音速时代,要让流动的空气经过几米长、直径不到两米的发动机产生几千公斤甚至上万公斤的推力,是一件极难之事。世界上制造战斗机的国家有十几个,此前却只有美、俄、英、法这4国能独立研制航空发动机,日本产的主力战机F-2一直买美国发动机,瑞典研制的享誉世界的JAS-39“鹰狮”战斗机使用的则是英国发动机。


据香港《广角镜》杂志透露,鉴于中国战机的发展受制于航空发动机落后这一“瓶颈”,中央和空军领导人曾想过很多办法。早在上世纪70年代中期,中国政府考虑到国内科技综合水平低,为尽快解决新型战机的动力问题,曾利用同西方有合作抗苏的关系从英国引进发动机。然而西方只提供成品不卖技术,而且其发动机又属世界上第二代喷气式飞机的技术。国内虽进行仿制却耗费了一二十年时间,待成功时又与第三代战斗机有相当大的差距。因此,只能走自主研发之路。


上世纪80年代初,航空工业部科技委在北戴河召开发动机专业会议,经专家论证,决定将“昆仑”、“太行”名列研制的榜首,而且“太行”发动机方案的技术水平、推力等级、技术难度比其他方案又要高出一个层次。1986年1月,邓小平下达批示肯定了发动机行业老专家发展涡扇发动机的建议。同年该型发动机正式上马,至1993年终于完成了验证机阶段的工作。


2006年初,美国著名智库兰德公司曾出台一份关注中国国防工业新发展的长篇报告。该报告的第4章重点阐述了中国航空工业的发展。报告称,虽然中国能够研制涡喷、涡桨及涡轴发动机,但中国自行研制的飞机上尚未安装国产涡扇发动机(用于高性能作战飞机和喷气式客机)。这无疑是中国一直未能研制出重型轰炸机或喷气客机的主要原因。


该报告透露,过去10年来,中国已研制了几种涡扇发动机。上世纪70年代,西安航空发动机公司与英国罗尔斯·罗伊斯公司合作,获得了制造“斯贝”MK202型涡扇发动机的生产许可证。但目前中国自行制造的产品仍不能令人满意。中国的老式战机,如歼-7、歼-8、强-5和轰-6等,均使用国产涡喷发动机;性能较好的战机,如歼轰-7、歼-10和FC-1,则使用了进口涡扇发动机分别为“斯贝”MK202、俄制AL-3l和RD-93。


在2002年的珠海航展上,中国曾充满自豪地展示了“昆仑”系列航空发动机,据报道该型发动机是中国第一种完全自主设计的涡喷发动机,并已开始交付部队。


兰德公司的报告还声称,有迹象显示中国航空发动机的研制能力取得了进展。经过30年的努力后,西安航空发动机公司在21世纪初已能够制造合格的“斯贝”发动机。这些发动机将安装在歼轰-7A上。四川成都的中国燃气涡轮研究院宣称该院已研制出一种小型涡扇发动机,代号为WS-500,主要用于无人机或轻型商务机。另一种涡扇发动机为WS-10“太行”,用于为战斗机提供动力,由沈阳黎明航空发动机公司研制。WS-10最终将安装在歼-10战斗机上,并可能安装于歼-11型战斗机上。


2004年美国国防部发布的年度《中国军力报告》就曾声称:“WS-10型发动机在测试中已达到俄制AL-31F的性能标准。”


发动机是战机磨损最快且经常需要维修更换的部分,如不能解决发动机这一“心脏病”,中国战机就会始终受制于他国。事实证明,中国若要想研制出有世界先进水平并有自主知识产权的战机,在发动机方面就不能依赖外购或仿造,只能立足于加强自主研发能力。


转自:网易

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