曝光:中国战机发动机急速发展之迷

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导读:鲜为人知内幕:中国战机发动机急速发展之谜   高科技,尖端科技多了,为什么航空发动机是工业之花?空间技术,火箭技术,核电技术,微电子技术,都有各自的特点和难点,为什么他们不是工业之花?   我们来做个比喻,整个国家的第二产业(从冶金到制造到加工,设计)是一个金字塔,航发就是这个金字塔的塔尖,它涉及到了基本上所有的工业和技术项目,并且要用到这些领域的最高技术成就。其实,使航发技术的发展,在带动着整个工业的进步。   说到这里,想象一下,如果我们的航空发动机技术有一天独步全球,那我们就TMD是不折不
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鲜为人知内幕:中国战机发动机急速发展之谜

高科技,尖端科技多了,为什么航空发动机是工业之花?空间技术,火箭技术,核电技术,微电子技术,都有各自的特点和难点,为什么他们不是工业之花?

我们来做个比喻,整个国家的第二产业(从冶金到制造到加工,设计)是一个金字塔,航发就是这个金字塔的塔尖,它涉及到了基本上所有的工业和技术项目,并且要用到这些领域的最高技术成就。其实,使航发技术的发展,在带动着整个工业的进步。

说到这里,想象一下,如果我们的航空发动机技术有一天独步全球,那我们就TMD是不折不扣的超级大国,想不承认都不行。甚至都不必象美国人一样领先,只要我们在技术上和他们平起平坐,中华民族的复兴之梦就算是跑不了了。



曝光:中国战机发动机急速发展之迷


曝光:中国战机发动机急速发展之迷



八十年代,小巴装备了F-16,我们也搞过来了一架,看看还是有点帮助吧,也就仅限于此了。我们当年的工业基础,就是有全套的技术资料,也造不出来呀。除非象和老美当年蜜月期的计划一样,由美国整体援建配套工厂。

当年,F-16上,怕是有一半以上的零件,我们连材料都没有,更别提加工工艺了。即便是今天,我们可能也还是有些材料和工艺上的差距。没办法呀,底子薄啊。班上学习好的,还就是几个老牌资本主义强国,工业上的差距,真的得多年的修行才可以有正果的。

说到这里,讲个小故事,当年863计划,航空部材料所有一项,粉末冶金涡轮盘。就是把金属粉末,按比例(呵呵,这个比例可是国之机密)放在容器里,高温高压下,变成合金。具有很好的结晶顺序,可以耐高温,强度也好。

F404上的高压涡轮盘就是这样的,咱们就照着葫芦画瓢吧。整个项目3.5亿RMB,还不错,搞定了,大大小小的庆功会也开了不少。新材料有了,咱们也来一盘?上车床,从盘心到盘边,F404是一刀走到底,这样保证没有因为换刀时产生的痕迹,(将来就是裂纹的萌芽),可是问题是,我们的车刀的材料不行,一刀走不完,就磨没了,得换刀。这下才发现,我们还得要另一个攻关项目。

所以,我们的水桶,每一块板都不够长,这个水桶就是我们的工业能力,我们正在集中力量,加高每一块板,尤其是那些相对更短的板。两弹一星只是一个相对独立的项目,可以集中力量办大事,(即便是这样,也有很多土法上马的例子)。而整个工业能力的提升,又怎样集中力量办大事哪?

(二)尴尬时期


我们的航空发动机,建国前,是空白,比白纸还白,一穷二白。五十年代从朝鲜战争起,开始修发动机,战后,由于我们志愿军将士的英勇牺牲,我们在老大哥那里,基本上属于有栽培潜力的了。随后的156个项目,是人类历史上最激烈,最彻底的工业化。沈阳的黎明厂(有幸在那实习了一个夏天,沈阳的狗肉和试车的轰鸣,一起记录在我们青春的回忆中) 就是156之一。

不到十年,我们就在表面上(注意,是表面上)赶上了世界先进水平。60年代初的Mig21仿制成功,我们在涡喷发动机上也拥有了双转子轴流式涡喷的先进水平。


航发技术从大面上说,涉及到:冶金,材料,机械加工,机械制造,热力学,空气动力学,流体力学,控制学,等等等等吧,基本上吧,你把工科的学科统统算上,75%以上都要把自己的最高成就献给航发。

话说九十年代中国引进Su27生产线后,自己的J-11开始批量生产。三哥眼红了,也想要一条生产线。毛子心说,卖给谁不是卖,给钱就行,于是派专家组考察三哥的工业设施,考虑在那儿设接收点。折腾了半年,专家组的意见是,三哥现有的工业得从冶金开始,重新来过,二十年之内,不可能自己生产。(由此可见,五十年代老大哥对我们的援助是多么的重要,基础,基础啊)

曝光:中国战机发动机急速发展之迷



可是,知其然不知其所以然。老大哥一撒手,我们就抓了瞎。对于原设计的任何改动,都会引发多米诺骨牌式的连锁反应。加上文革的折腾,我们用了20年,才在 80年代初,成功地吃透了MIG21和涡喷7的技术,并推出了成功的改进型号。歼7G被誉为世界上改的最好的MIG21。可惜晚了二十年。

即便是在被封锁的最严的60,70 年代,TG从来没有放弃引进技术。两个中队的歼6从埃及换来了MIG23,从MIG23上仿制的WP15至今是TG最大推力的涡喷,只是一直没有合适的机型。花巨额外汇(当年)引进的斯贝生产线,使得西安的430一直是三机部加工工艺最好的工厂。(老大哥当年的工艺就不如约翰牛)Spey也是没有装机。但是,WP15和Spey都给了我们很多启发和具体技术,工艺上的提升。

隔壁小胖的作业早就抄不上了,我们在70年代末和班上最优秀的同学结成了一对一,一对红,美利坚同学的作业让人眼花缭乱,每道题又要花大价钱才给抄,一时半会不知道先抄那道题好。(NND,咱穷啊)

到了风波的春夏之交,我们一道和平典范的题才抄了半,老美翻脸了,把我们的作业本都扣了。但我们好歹还是瞄了两眼,大体知道了他的解题思路(美军标,设计规范,航空部后来颁发的设计标准,简直就是美军标的翻译版。)

TG野路子走惯了,从来不按牌理出牌。在蜜月期,也没有闲着搞小动作。民航买了一批737,装CFM56,其核心机就是GE的F100(两台装F-15)的核心机。核心机就是高压压气机,燃烧室,高压涡轮组成的,又叫燃气发生器。都模块化后,可以和外围的风扇,低压压气机组成一个系列的型号。这个 CFM56买的,也是我们摆事实,讲道理,美国国会和巴统特批的。批之前,就有人说,TG要是偷我们的技术怎么办,blah, blah. 可是哪有卖飞机不给卖备用发动机的?波音的游说集团,我们朋友大大的。

这批发动机,封在箱子里,美方每半年来查一次。(NND,记得休斯公司的卫星吗,3个CIA24小时日夜监守,最终也没能下的去手),这,能难得住我们英雄的中国人民吗?

拆箱,编号,直运沈阳,测绘,建模,组装,运回北京,上封条,不到五个月,搞定。



这么大的项目,不知道才怪了,人家的情报部门也不是吃干饭的。但是,他没有证据,没有,没有,就是没有,你看见了?国家间,往往也就是幼儿园的交际水平。

知道有一天,美帝拿着咱航空部的红头文件来兴师问罪了,文件的标题是“关于做好CFM56核心机测绘工作的指示”,我,我倒!这是谁干的!

可以想象,TG当时还是很被动的,尤其是90年代,还处在想和人修复关系的阶段,记得朱总的消气之旅吗?要搁现在,老子就是做了,你怎么着吧?具体怎么把这事私了了,就不是我所能知道的了。总之,惊动了江总,江总很生气,后果很严重。总书记亲笔批示,“要让叛国者心惊胆颤”,三个月后,美国中部小城市,车祸,一中年男子当场死亡。

(三)太行,修成正果

那位说了,切,抄个作业还这样费劲。这您就是外行了,要抄到知其然,还知其所以然,要抄到下一道题,老子我自己会做了,就不光是抄答案了,得一边抄,一边琢磨人家的解题思路,更得补以前没学过的知识。TG就象一个天赋不错的工农兵大学生,高数课上听不懂,抄作业过关,可回家就把初中,高中的课本全翻出来,恶补啊。

为什么美苏都不设防三哥?就他那点基础,还不用功,给他抄,给他把家教请来都不灵。歼6到强5,MIG21 到歼7G,歼8,Su27到歼11,TG从来就不是甘心居人篱下的主。借用虎哥一句话,只要我们自己不崩溃,成圣是早晚的事。我们要考虑的是,成圣之后,如何防止历史的循环,坠入英帝,美帝的宿命。太祖在西柏坡是怎么说的?



所以,CFM56 也只是给了TG一个大致的方向。整个核心机的尺寸,一模一样。小子不才,本科毕设的题目就是10A的所有叶片的动力相应分析。所有分析,计算,试验,材料,工艺的攻关,90年代全面展开。我的两位在沈阳的师兄个自有重任在肩。

风扇和匹配的低压涡轮得从新设计,新材料(粉末冶金,单晶叶片)新的合金,新的加工工艺(摩擦焊,电子束焊),新的计算方法,新的试验方法,新的试验台,中国的航空动力人,忙乎了将近二十年,把我们离世界先进水平的差距从35年缩短到20年。定型的太行基本达到了推比8的性能。

这期间,航发的全权数字控制系统(FADEC),先进的计算流体实验室(我的上铺兄弟是学术带头人),完备的试验体系,都是头一次建成。以后的发展就是加速度了。

有人说,美帝10年就可以开发出一个新型号,为什么我们要二十年?不要忘了,美帝代表的是人类目前为止技术的最高水平,他的齐备的工业体系,他在基本上所有子项目上独步全球的技术,使得他可以把他已有的技术整合一下,就可以拼出最好的产品。而我们,得攻关,在攻关,每一个子项目的攻关的失利,都会直接延迟整个项目的发展。

这就好比盖房子,人家是所有的PowerTool一应俱全,还主持制定了现有的建筑标准,也拥有所有房子里面子系统的最高技术(空调,材料,隔音等等),还领导着建筑界的新潮流。我们呢,才刚开始盖房子,木头也不好,工具也不行,建筑工人也是才是从农民转来的,更要命的是,我们得自己找到什么地方用什么料,用多少,都得从头摸索。怎么一个难字了得。

还记得小时候学习吗?是个加速度的过程,高中生一天学的内容,小学生一个月都学不完。 转自 就是在这样的条件下,我们一步一步地赶上来了。我们离法国,俄国都没有质的差别了,赶上他们只是时间问题。我们离美国再也不是望着他们绝尘而去了,而是步步紧跟,总有追上的那一天。到底,领跑的也有他的难处,技术的发展也不是那么快的。


(三)之外篇:技术发展的关键是什么?

人才当然是技术发展中的一个重要因素,但只是必要条件之一吧。对于工业技术来说,一个强大的,持续的投入,就比人才更重要。甚至可以说是一个充分条件。说白了,就是要持续的往里砸钱。只要大方向正确,再有持续的投入,和型号上切合实际的要求,技术和人才都是可以培养出来的。

看看前苏联,大规模,持续的投入,就培养了队伍,人才,技术。解体后,没了投入,人才流失,技术停滞,队伍也就散了。我们80年代也散了一些队伍。

再看看中国航天,大方向正确,投钱,人才,技术,型号,10年工夫,都有了。

所以说,歼十和太行的意义远大于一个型号,通过它,储备了技术,培养了人才,行成了队伍。技术发展的延续性非常重要,东一榔头,西一棒子上发展不出好的技术的,就得靠多年持续的积累,厚积薄发啊。之所以叫太行,就是取在抗战中,TG在太行山区艰苦卓绝的斗争来纪念其研发过程之艰难。

前一阵,有人在感叹,说吴仲华先生如果文革每有被迫害,中国的发动机技术会如何如何,是混淆了工业技术发展和理论体系的发展。吴先生如果一直有好的条件,可能会对我们在流体力学的发展上做出更大的贡献,但是中国的工业基础,就是把他老人家累死,也不会有任何质的变化。

NASA每年巨额的经费,除去浪费的不说,带给美帝的是在航空航天领域独步全球的领先技术。 TG从来就没间断过从国外引进人次的努力,近年来,越来越多高层海龟的回流,也是一个因素。不过,在这些敏感领域,作基础研究的海外人才会的多些。真正做型号的,怕是本来就没有几个。局外人往往低估了美帝对我们的防范,美帝的保密制度,不亚于TG。设计具体的型号,那是要top level national security clearance的,要查祖宗三代,直系,旁系亲属,所有社会关系的。不是本土出生的,基本上很难进入这个圈子。李文和对于美帝,就是非我族类,其心必异的典型。我当年在 Georgia Tech Aerospace program, 系里组织参观Lockheed 在Marietta 生产F22 的工厂,所有学生,除了中国和俄罗斯的,都可以去。我的同学在NASA Lanley中心做研究员,也只能接触非常非常基础的研究,不可能涉及到型号,当然,NASA也没有型号任务,就是和型号相关的预研,也有不同等级的保密条例。

最终,还是得立足于国内,得靠自己。好在我们现在不太缺钱了,只要方向正确,技术突破就只是时间问题。

(四)昆仑,太行,秦岭的地位

用两弹一星的精神和投入来发展航空业,河里不是第一次提出来的。当年满腔热血的要为祖国的航空事业献身的我们,我们也知道我们的航空落后于世界,因为文革嘛,哪有不落后的呀。但当被告知我们的航空发动机技术落后美帝35年左右时,那份打击,那份透心凉,那份郁闷,至今栩栩如生。35年?我们90年才有美帝 55年的技术?我,我倒!

八十年代,我们的航发家底是:歼7用一台WP7,歼8用两台WP13,歼6和强5用两台WP6,轰6用两台WP8。

WP7我们算是基本吃透了,到底是50年代末的技术,我们多少也接触了一些新技术,觉得还有些可以改进的余地。提高推力和发动机热效率的一个办法,就是提高涡轮前温度,可是涡轮叶片要承受极大的应力和热载荷,有效地冷却技术和新材料是两个突破点。我们在叶片中心钻了9个小孔,从压气机引气冷却叶片。后来发现叶片根部有热应力集中的问题,会发展成裂纹。又改成3个不规则的大孔,直接用无余量的精密铸造成型。就这几句话,就是当年无数的攻关,计算,试验,花钱无穷,育人无数(我们实验室就有两个博士,5个硕士和这个有关)。

昆仑就是WP14,从立项到定型,也有15年时间。从性能上看,进步不大,为什么这么久呢?是因为我们从老大哥体系转到美帝体系的第一个型号,所有的设计标准,手册,试验台,试验方法和手段,都要而今迈步从头越。所以,外人看不到这些成果,可是这时实实在在的基础,对将来的研发是不可或缺的。

另外,WP14在寿命,可靠性,喘振裕度方面,都有质的提高。八爷在用两台WP14后,性能还是有长足的提升,和10,11可以形成有效搭配。


秦岭就是国产化的SPEY,当初因为载机下马,SPEY国产化的事也就搁下了。70年代末,80年代,军工只保证最低需求,没谱的SPEY,更是后娘的孩子。知道海航坚持要歼轰7,库存的50台原装SPEY不够用,才又开始国产化。不好意思的是,也是磕磕绊绊过来的国产SPEY,在寿命和性能上,和60年代末的原装货,还有一些差距。这就是我们的工业底子,这就是我们在材料,工艺上的差距。老牌帝国主义还是有些老底子的。顺便提一句,SPEY的厂商,就是 Rolls-Royles,香港人叫劳斯莱斯的,比房子都贵的车,也是他的一个分部生产.


太行,是现在代表TG最高水平的小涵道涡扇。和毛子的AF-31基本上在一个级别,(AF-31在泼辣性上好,太行在寿命和经济性上略好)。可装一台给老十,或两台给老十一。


在研的还有太行的衍生型号。晨大有文详述,我就不班门弄斧了。

美帝的F-120和F-119都到了推比10一级,绝对的第一梯队。TG和毛子有现役的推比8一级的,算第二梯队。法国的阵风好像推比不到8,懒得查了。英国现在无力自主研发战机,所以军用发动机也就放下了,RR用民机的发动机来维持技术。其他国家,都数不上。

GE和普惠的在研军机,都是在推比20一级的,因为美帝觉得,新的材料(陶瓷,复合材料,etc)的发展瓶颈就要被突破了,可以大幅度的提高涡轮前温度和减轻机体重量。我们还得一步不落的跟,要不一不留神,美利坚同学就可能绝尘而去。

题外话,窃以为,我们这次金融危机还是站对了队的。美帝咒是咒不死的,不但咒不死,还很强大,还有活力。我们还得先把老二的位置好好坐坐稳,练好内功。如太宗预计,到2050年,我们的国民都过上和发达国家差不多的日子,我们就是想不出头,怕是世界人民都不答应。


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比较详尽的介绍中国军机发动机技术引进,嫁接,研制,创新,发展的文章,赞赏

57楼wyw1208

 以下是引用午后阳光 在第53楼的发言:
 以下是引用wyw1208 在第27楼的发言:
 以下是引用午后阳光 在第16楼的发言:
怎么什么样的文章都能出来骗人呢?楼主还是好好学学金属材料和机械加工再出来骗人吧,你那里面所谓的加工工艺什么的没有一样是对的。。。。。。

你还有十二楼的兄弟,和本贴楼主的知识以及理论都不是一个体系的。楼主的长文基本是有理有据,客观准确,但不能说没有一点瑕疵。你既然对楼主的论据不信服,欢迎另开一帖,也来个功底扎实的长文辨析,我们很爱看,但有一点,在网上的时日都不短了,若是胡说八道,不沾边际的儿歌大乱唱,大家也看得出来。另外提醒一下,不要冒充航空航天的工程师或技术员,拿德国的床子和日本的剃须刀说事。

感谢兄弟提醒,对于理性的反对我总是很尊重。飞机的发动机加工,涡轮叶片都是定向结晶的铸造技术,而机匣的加工都是数控铣和化学铣,没有楼主文章里的加工步骤。关于我国太行发动机的加工制造以及技术水准在《舰载武器2008年增刊》43页黄一奇先生的《长剑倚太行》里,有详细的分析和介绍。珠玉于前,我不敢献丑。如果有空兄弟可以搜一下看看。我一贯支持大家把自己所知所学在不影响保密的情况下奉献出来供大家学习。这对论坛还是军友都是一种学习和提高。不过弄些似是而非错误多多的文章,不仅会误导军友还会降低大家对这个论坛的评价。。。。。才识疏浅,狂悖乱言 如有得罪 万望见谅。。。。

谢谢你的回应,我的看法是,楼主这篇文字不单单是说我国现已有了的“太行”机。他的文字里谈到的是我国飞机发动机制造研制的过程。对于太行等高端产品,楼主的文字基本没有技术方面的内容泄露,哪怕是一点点。关于整体粉末单向结晶铸造,以及你提到的钛合金机匣整体铸造及加工等,也不是太行一机所用。楼主的文字是一篇在论坛、杂志级别的载体上能用的“科普”文章,你不能对这样的文章有其他的要求。这篇文字总的过程叙述是对的,对我国相关科研部门的人才成材、培养、储备的介绍是对的,对我国现有发动机的水平极其地位的评述也基本准确。他和那些一味唱衰中国军机和发动机的歪曲、诋毁文字有立场上的,态度上的根本区别,所以我支持了。仅此而已,只要不是定向思维的贬低和谩骂,我愿意看到很多不同见解的思想及议论发表在论坛上,这样才是百花齐放,百家争鸣,这才是一个论坛有水平,高层次的表现。再次感谢!

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