幸好有他!殲20「心臟病」終於解決,院士搞定國產航發最後缺點

先進的國產航空發動機一直以來都是無數人翹首期盼的重器,畢竟,航空發動機是現代工業最複雜精密的製造品,而事實上,全球只有美,俄,中三個國家有能力製造軍用大推力渦扇發動機(英國羅羅有能力製造民用大推力 航發)

而大推力大涵道高可靠性的先進航空發動機一直都是我們繞不開的“心臟病”

幸好有他!殲20“心臟病”終於解決,院士搞定國產航發最後缺點

今年七月7日,工程院院士,中國發動機之父劉大響在講座中證實,中國軍用第四代發動機WS-15取得重大突破,定型任務將會在2020年左右完成,而屆時,J20相比F22機動性不足和難以以超音速巡航的最後缺點將會被完全解決

而之前,中國已經突破了發動機單晶片核心技術(一片面積僅幾平方釐米的葉片具有大量自由曲面、複雜的內腔,需要超高精度的鑄造技術),打破了美國和英國的技術壟斷,這也為解決國產發動機的最後缺點奠定了基礎

一個發動機,為什麼這麼難造?世界上絕大部分的國家甚至沒有研究的能力,連門檻都摸不到?

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舉個例子:

想象一下,蘇27的AL-31渦扇發動機最大加力推力是12噸,而蘇27以超過2倍音速飛行的動力由兩臺AL-31提供。

但一臺AL-31的風扇直徑還不到900毫米,渦輪直徑不到300毫米;也就是說這麼小尺寸的風扇、渦輪反過來要時刻承受著12噸的力量。更重要的是渦扇發動機要推動飛機以2倍音速飛行,各部件要承受住難以想象的異常嚴酷的高溫高壓考驗。

也就是說,一個航空發動機裡面那麼多複雜的部件,需要在高溫高壓的極端條件下穩定的運行,這就是對製造材料的極大考驗

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尤其是作為四代機的發動機,其工作環境極其苛刻

一臺用於超音速戰機的渦扇發動機直徑一般也就1米左右、長度4米左右。以AL-31為例,這麼小的一個圓筒要塞進多少東西?

4級風扇、9級壓氣機、2級渦輪、可收斂-擴張噴管、燃燒室、加力燃燒室,還要在之間安排冷卻空氣通道,周圍還要安裝燃油控制系統等。所以,設計、製造一臺高性能的渦扇發動機的難度實在難以想象,全球目前真正達到一流技術的其實也就英,美

為了提升國產航發推力與自身重量之比,WS-15採用整體葉盤和寬弦葉片,並且使用鈦合金毛坯用切削方法加工成兩半葉片,用真空擴散焊成一整體空心葉身,最後超塑成極為複雜的曲面。這又是一種全新的加工工藝

而國產WS15將採用成熟的三維噴口,屆時J20面對F22將不會再有劣勢

航空發動機最為最核心的部件,我們必須達到最一流的水平,英國在飛機制造工業方面已經放棄了許多,但就是憑藉一流的民用航發仍然是無法被忽視的航空巨頭,航發的重要性也不言而喻


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