國產太行發動機在世界上是什麼位置?

松金洋子


太行發動機,也叫渦扇10系列發動機,由中國航空研究院606所研製,是國產第三代大型軍用航空渦輪風扇發動機。渦扇10系列於1978年預研,1987年立項,2005年12月28日完成設計定型審查考核,歷時27年。太行發動機是中國首個具有自主知識產權的高性能大推力加力式渦扇噴氣發動機,採用大推力涵比及全自動數字化控制系統,包括渦扇10A,渦扇10B,渦扇10C,渦扇10D等型號,太行系列最大推力介於12噸至14噸之間,從推力水平而言,處於世界中等水平。
航展上的太行發動機

目前國產殲20隱形戰機裝備的就是渦扇10b型發動機,最大推力13噸左右,小於俄羅斯117s發動機的是14.5噸,美國F-119發動機的16噸以及F-135發動機18噸,整體性能比AL-31F型稍好一些。
美國F-135發動機


目前太行系列發動機主要用於裝備中國第三代高性能戰鬥機,如殲10,殲11b,以及殲16型戰鬥機等。但用在國產第四代隱形戰機殲20身上就顯得有些推力不足,殲20戰機的目標發動機型號應該是WS-15,設計最大推力18噸,基本達到f135的標準,但迄今為止,還沒有確切消息能夠證實WS-15已經裝備殲20,具體何時才能實現量產,依然是個未知數。
WS-15
大推力發動機

雖然從性能上看,太行系列發動機在世界上並不出色,但必須意識到的是世界上能真正生產第三代大推力渦扇發動機的只有中國,美國,俄羅斯和歐盟,因此,中國的發動機技術處於一個“比上不足比下有餘”的境地。

目前渦扇10系列發動機依然是我國主力發動機型號,只有將來換裝渦扇15發動機後,我國戰機的“心臟病”問題才能解決。
殲20隱形戰機


兵者詭道也


太行發動機儘管受到不少網友“吐槽”,但我個人還是要給它點個贊。他的誕生對中國航空具有劃時代意義。大家在“拍磚”的同時要認清楚國情和時間帶來的歷史差距。

太行發動機誕生奠定了我國在小涵道大推力領域世界第三的地位。前兩位肯定是美國和俄羅斯了。

世界戰鬥機歷史發展到三代機,有一個顯著特點。那就是頂板位置有重型戰鬥機定位,而決定能否擁有重型戰鬥機的主要因素就是發動機。

1972年,美國研發並裝備了一款重型戰鬥機,也就是F-15。採用兩臺普惠F100/110發動機,最大起飛重量超過30噸。最大飛行速度2.5馬赫。作戰半徑接近2000公里。其幾大指標可以說用“震撼”來表示。在這之前,還沒有一款戰鬥機能同時造這麼大,飛這麼快,飛這麼遠。

7年後,蘇聯同時也宣佈自己的重型戰鬥機蘇-27誕生。採用土星設計局兩臺AL-31L發動機。起飛重量最大33噸,作戰半徑1700公里,速度2.35馬赫。作戰性能與美國F-15旗鼓相當。

F-15和蘇-27代表了世界三代機水準的最高水平。隨後的幾十年裡,兩款戰鬥機都不斷衍生出更加先進的後續機型。而世界上再無第三個國家又能力再研發一款重型戰鬥機。

直到中國引進蘇-27之後,隨之引進了發動機AL-31。中國在自己研發項目上參照了俄羅斯發動機技術之後有了自己國產WS-10,也就是太行。

進過近30年的磨礪,太行已經基本成熟。如今裝備在殲-10,殲-16和殲-20上。從而也打破了美俄在重型戰鬥機領域的壟斷地位。


核子獵潛艇


將登太行雪滿山。

太行發動機,也就是渦扇10系列發動機,是由我國黎明發動機公司生產的具有自主知識產權的大推力渦扇發動機。提起航空發動機,大家都知道這是考驗一個國家綜合工業水平的領域。航空工業被譽為現代經濟領域的皇冠,而先進航空發動機行業是皇冠上的鑽石。放眼全球,能獨力自主研發、生產大推力渦扇發動機的國家也就是美國、俄羅斯、英國、法國和中國---恰好是聯合國五大常任理事國,這很好的說明先進航發研製水平體現了綜合國力。

說回太行發動機,如果要橫向對比它的水平,我們可以負責任的說是世界前五---當然,其實也就是第五。說起太行發動機,它可能是是中國航發研製歷史上最受期待、也是最具爭議的項目。

太行發動機的誕生其實是託殲10的福。長期以來,我國航發研製一般是作為一型飛機的配套而上型號,太行發動機就是給殲10做配套的發動機項目。該項目於殲10立項後第二年,也就是1987年立項。對於當時航發研製基礎薄弱的我國來說,研製一種推重比8、最大推力超過12噸的大推力渦扇發動機,難度可想而知。於是,在那個與西方關係密切的蜜月期,我國獲得了CF56型渦扇發動機(也就是波音737使用的發動機),通過對其核心機進行測繪和仿製,成為研製太行發動機的基礎。值得一提的是,CF56的核心機也是F15、F16以及後來的F14B使用的F110發動機的核心機。

F110發動機,大推力渦扇發動機的標杆,太行跟它是堂兄弟關係,核心機都是3級風扇+9級高壓壓氣機+1級高壓渦輪+2級低壓渦輪的總體佈局。當然,受制於我國整體上薄弱的設計、測試、生產水平,太行比它還要差一大截。

客觀的說,選擇F110這一型發動機作為對標,雖然保證了太行發動機技術上的先進性和進一步發展的潛力,但是對於當時的我國來說是有點好高騖遠了。說到這裡,不得不提一下關於渦扇6項目的黑歷史。

渦扇6同樣由瀋陽黎明發動機公司研製,在上個世紀60年代啟動,本來是作為規劃中殲9和強6的配套發動機。該型發動機設計的最大推力也超過12噸,與當時美國最先進的TF30發動機同一水準。當然,筆者都能明白,這樣激進的技術指標是當時政治氛圍狂熱在航發領域的表現而已,遠遠超過了當時的客觀水平。但是在當時的政治氛圍下,這個型號做為具有趕美超英的意義而必須“成功”。於是,在弄虛作假、好大喜功的氛圍下,該項目自欺欺人的不斷推進。一直到80年代初,由於殲9和強6項目的下馬,更是因為高層對這個騙子項目清醒的認識,渦扇6項目在燒掉了鉅額經費後下馬。但是,相關人員為了個人利益,在項目下馬前讓渦扇6強行進行了24小時運行試驗,並且宣佈項目研發成功。於是,相關人員榮譽加身、升官發財。而渦扇6項目的相關負責人後來又負責渦扇10項目,其浮誇的不良習氣也是太行項目一路坎坷的重要原因。

說回太行發動機。本來太行是作為殲10項目的配套發動,可是由於當時我國實在沒有能力搞定它,使得其與殲10失之交臂。而蘇27項目及其配套發動機AL-31F的引進,從正反兩方面都影響到了太行發動機項目。實在等不到、也等不起太行的殲10,裝配著蘇27的AL-31F成為我國先進戰鬥機研製領域的里程碑。而太行,在蘇27的國產化進程中也找到了自己的位置。

隨蘇27一同來華的AL-31F使得太行發動機的研製柳暗花明,AL-31F給了太行很多的參考,尤其是其控制系統。在吸收了毛髮的一些特點之後,太行發動機成了一款“美國骨架、中國血肉、毛熊大腦”的大雜燴。而在飢不擇食的糅雜中,研製廠商不可避免的陷入到“知其然不知其所以然”的地步,使得太行發動機在誕生初期可靠性非常差,一言不合就停車、甚至零件損壞。

此時,已經錯過殲10的太行被選為蘇27國產化的配套發動機,而太行也開始在殲11上開始裝機試飛。實事求是的說,殲11作為雙發重型戰鬥機,為太行發動機的試飛提供了再好不過的平臺,畢竟多了一臺發動機後安全冗餘度會高很多。太行在殲11上的試飛一開始非常不順利,屢屢有空中停車、甚至噴零件的特情發生。但是,軍方和廠商在對臺備戰壓力極大的情況下,仍然抽調寶貴的殲11飛機對太行發動機不斷的試飛、測試和改進,等待這這款發動機從“太不行”化繭成蝶為“太行”

雖然太行發動機在裝機試飛、測試中不算順利,但是渦扇6項目的遺毒又開始發作。在太行還“不太行”甚至可以說是問題纏身的情況下,相關單位就在2005年底草草通過了太行發動機定型審查。太行發動機略顯倉促的定型並沒有使其走向坦途,反倒惹來了大麻煩。

作為殲11B的配套發動機,太行在定型號量產不順利,使得沈飛大量完工的殲11B因為沒有發動機而晾在停機坪上,這一幕的照片在網絡上曝光後,廣大網友稱其為“菊花殘”。與殲10一樣,被太行拖後腿的殲11B發動機不得不在前2批次使用AL-31發動機。

但是,好在軍方和廠商都沒有放棄太行,繼續投入大量資源不斷打磨、完善這款潛力巨大的大推力航發,而隨著研製經驗的豐富、國家財力的持續投入以及工業技術能力的提升,太行發動機不斷提升、完善,慢慢的從“不太行”變成了“還行”。太行發動機在度過了最初的艱苦歲月後,質量逐步穩定,量產也走上正軌,裝配有太行發動機的殲11B系列越來越多的出現在祖國的海空。

2014年,海軍航空兵的一架殲11BH在海南島附件空域攔截了一架美國的P-8反潛機,這架殲11BH在不可一世的美軍軍機前玩了一個驚世駭俗的桶滾,這標誌著太行發動機終於“行了”,因為軍方能讓這樣一架戰機執行實戰任務,足以證明該機的可靠性。而從此以後,逐步克服可靠性、出動率問題的殲11B機隊就活躍起來,在之後的歷次金頭盔比武競賽考核中大殺四方,成為我國制空戰鬥機的頂樑柱。

寫到這裡,筆者需要插一段話。太行發動機的完善和成熟,沈飛功不可沒。成飛雖然近年來在殲10系列和殲20項目上風光無限,風頭蓋住了沈飛,但是成飛為了保證自家戰機的性能,在太行還不成熟的時候堅決不用,只用毛髮,殲10項目就是很好的例子。本來根據國家的規劃,“一發託兩型”,與殲11B一樣,殲10的配套發動機夜是太行,但是成飛在幾架殲10上試用了太行後,就堅決不用了。反觀沈飛,在殲11系列平臺上堅定不移的使用太行,為太行的成熟提供了支撐,早期殲11B不靠譜的名聲也有太行的責任。

網絡上曾經爆出過數架殲10系列試用太行發動機的照片,一些不明就裡的軍迷瞬間高潮,為太行的成功奔走呼號。但是事情後來的發展卻明確無誤的說明了殲10與太行的緣分也就到此為止了。據說,在遇到過幾次空中停車後,承擔太行版殲10的試飛員就拒絕簽字。當然,筆者不認為殲10拒絕太行就是錯誤的,畢竟殲10作為單發機,對發動機可靠性的要求要高於殲11這樣的雙發機。而且,對於軍隊來說,可靠的戰鬥力壓倒一切。

目前,太行發動機裝備了殲11B、殲11D、殲15S、殲16D等機型,裝機數量早就超過400臺,現在我們可以驕傲的說:太行終於行了。而走過了超過20年的研發之路,在獲得了正反兩方面的大量經驗教訓之後,太行家族仍在開花散葉,不斷前進。當年“好高騖遠”的選擇了一款先進的核心機作為太行的基礎,現在到了收穫的時候。通過採用單晶葉片、合金粉末渦輪盤等技術,不斷運用先進的製造技術,太行發動機推力、可靠性都有了明顯的提升。太行最新改型推力已經超過了14噸,可靠性指標也超過了俄製發動機,而且具備了FADEC功能,能與飛機形成“飛火推一體化”。

太行的最新改型已經在殲20上裝機試飛,鋸齒狀的噴流片提高了殲20的隱身性能,而增大的推力也使殲20獲得了超音速巡航能力。最重要的是,太行使得我國最先進的隱身戰鬥機使用上了“中國心”,不再受制於人。太行發動機給了我國新一代具有國際領先水平的渦扇15發動機更寬鬆的成長空間。

毋庸置疑,在我國軍工水平日新月異、一日千里的發展之路中,航空發動機成了我們目前最大的短板之一,而這也給了為數眾多的噴子發揮的空間---但是,太行的成熟、渦扇15的進展使得留給這些噴子的時間不多了。太行從立項到成熟,歷經接近30年,這也是我國航發工業從無到有、從弱變強、從必然王國通向自由王國之路。這條路不僅貢獻了一個重大的航空發動機型號,也建立了航發工業的基礎,更讓我們走出了一條獨自研發高性能航空發動機的道路,從這個意義上說,太行是我國航空發動機工業的一座里程碑,是我國航發工業黎明前的夜空中一顆閃閃發光的星。


從此蕭郎是路人甲


上世紀八十年代,隨著國際局勢的突變,迫使中國只能研發自主的戰鬥機,但是當時的時代背景下,中國嚴重缺乏自主研發飛機發動機的能力,因此,我國就大量仿製蘇制的裝備,而這款太行發動機也不例外

當時,國產太行發動機的進度非常困難,特別是在戰鬥機方面,國際上技術封鎖尤為強烈,我國通過不斷的拆解分析蘇制發動機,在短時間內成功研發出了命名為“太行”的戰鬥機發動機,用於殲-10、殲-11戰鬥機的使用。

而太行發動機在大體上於仿製蘇聯的戰鬥機發動機,同樣使用單晶體渦輪整體系統,工藝大體接近時間第三水平,隨後幾十年,中國研發院不斷對太行發動機進行改進和研發,再次基礎上,研發了一大批高質量的戰鬥機發動機,現在殲20的發動機大體上也是繼承太行發動機的改進版本,可以說,沒有太行發動機,就沒有今天的中國空軍。

雖然在同時代同美國和蘇聯的發動機比拼上,太行發動機有著很大的差距,但是正是因為有這一款發動機,我國度過了發動機自主研發能力缺乏的困境,使得我國空軍不在需要依賴進口,不用需要看別人的臉色,在技術上也可以根據我們自己的進度和特色進行改造,正是有了想這樣的仿製品,我們的藍天才如此乾淨,正是搭載這一款不算太先進的發動機的飛機,保衛著共和國的天空。


僱傭兵


處於僅次於美國F119、F135,俄羅斯117S的水平上,可以算是世界第四的技術水平。

目前,太行發動機已經廣泛裝備在殲20戰鬥機上。


世界上比較有名的幾個代表性的發動機來看,有美國的F119這樣的第四代發動機,推力可以達到15.5噸,而美國的另外一款五代機發動機F135,則可以把推力提高到18噸。俄羅斯最先進的117S發動機的推力是14.5噸,而我國的太行WS10B的推力是14噸。

圖為裝備了太行發動機的殲16戰鬥機。


目前來看,歐洲也有幾款比較先進的發動機,其中裝備在臺風戰鬥機上的是羅羅公司的EJ200發動機,他的推力是9噸,法國的M88-2發動機的推力是8噸多,接近9噸,這些發動機擁有良好的數字化操控能力,也比較省油,但是他們的推力都屬於中等推力發動機,就先進性來看,要排在大推力發動機之後。

圖為目前世界上推力最大的航空低涵道比發動機F135。


其次,從發展前景來看,太行WS10B發動機目前已經裝備殲20戰鬥機,和殲20先進的飛火推一體化系統融合,而且在殲10B戰鬥機上測試了隱身軸對稱三維矢量尾噴口,今後還會有很大的提升空間,這些年來看,太行最大的短板和問題就是故障率高和壽命短了,但是也是在這幾年,太行發動機的壽命不斷提高,已經從1000小時提高到了3000小時。

圖為我國的殲10B戰鬥機,他裝備了太行發動機。


過去太行發動機都不能用無故障間隔這個詞彙,因為太行發動機很難說哪一會就發生故障了,這樣的質量顯然是不能達到要求的,也導致了2008年的太行發動機飛機大面積停飛,但是從2012年的殲11復飛開始,這一問題已經得到了良好解決,無故障間隔達到了500小時,首翻時間也達到了900小時,壽命穩步提高到了3000小時,已經達到了世界上比較先進的水平。


海事先鋒


目前服役國產“太行”發動機(渦扇-10A)的性能大致和1970年代的渦扇發動機相近,推重比在1:7~1:8之間,推力達到132kN。與此同時,F-35“閃電II”戰鬥機搭載的是普惠研製的F135-PW-100型發動機,這也是航空史上第一種推重比達10的發動機。


總所周知,發動機是戰鬥機的“心臟”。我國早期主要是測繪仿製俄製、英制航空發動機。在2000年時,劉大響院士向最高層彙報工作時曾提到,我國許多重大工程,例如“兩彈一星”都搞出來了,先進飛機也出來了,唯獨航空發動機沒幹出來。儘管我國航空工業生產了幾萬臺發動機,但絕大部分都是仿製國外,或者做一些改型。而這些發動機多屬於第二代,國外早淘汰了。我國目前還沒有一臺自主研製航空發動機走完從設計、製造、試驗、定型到裝備部隊、投入使用的全過程。我國與國外的差距約30年,而且還有進一步拉大的危險。

根據“太行”發動機總設計張恩和透露的消息,渦扇-10的橫空出世解決了國內飛機長期受制與人的問題,搭建起一個平臺,這可以讓我們的工程師更快、更好的研發“太行”系列發動機。而通過研製“太行”發動機,參研單位在生產管理、技術組織、質量控制等方面得以極大提升,積累了經驗。更重要的是打造出一支研發航空發動機的隊伍。

不積跬步無以至千里,“太行”發動機是我國一款里程碑式的產品。我國在渦扇-10A的基礎上後續改良產品推重比可達1:9,為研製下一代渦扇-15奠定基石。


航空之家


明確地說,WS-10A優於F-100,但是與AL-31F,F-110等發動機有一定的差距。而WS-10B雖然有所提升但是在技術上實際相比WS-10A並沒有多少進步。

在一般的討論中,我們經常可以看到一種說法:“WS-10B優於AL-31F,AL-31F並不是一種優秀的第四代發動機。”

但這種說法是不科學的。事實上,AL-31F在第四代航發中是非常先進的,比美國的F-110更好。

回到WS-10來。雖然如今的WS-10B的推力較高,達到了13.2噸的水平,但這卻是以提高涵道比為代價換來的。提高涵道比固然可以提高推力,但是會提高超音速飛行時的阻力,所以戰鬥機所使用的渦扇發動機的涵道比較低,不會超過0.9。

F-22戰鬥機所使用的F-119發動機的加力推力為15.5噸,涵道比0.3。而F-119發動機改進而來的F-135(F-35使用)加力推力則為19.5噸,涵道比0.57。

WS-10A的加力推力高達13.5噸,涵道比為0.57,數據是非常優秀的,但是可靠性仍有差距,這也使得當時使用WS-10A的國產戰機長期無法執行日常的戰備訓練。

而WS-10B雖然可靠性提高很多,也有比較高的推力,但是代價是高達0.78的涵道比,較高的涵道比降低了超音速飛行時的性能。

而很多人所看不起的AL-31F,加力推力12.2噸,涵道比為0.6。所以實際上考慮涵道比的差距,在發動機核心機上,WS-10系列並不比AL-31系列更好,而且不要忘了AL-31F是一款上世紀的發動機,最新的AL-31M3的加力推力更是高達14.5噸。

AL-31系列發動機雖然大修期並不長,但是可靠性非常優秀,工作穩定性極佳。事實上,AL-31F是第四代航發中喘振裕度最大的:搭載AL-31的Su-27即使以2馬赫的飛行速度進入平螺旋,直螺旋,翻轉螺旋,發動機仍然可以正常工作。這是WS-10系列與F-100,F-110系列所做不到的。


白虎堂


國產太行發動機在世界上一直處於追趕者的位置。眾所周知,大清朝耽誤了我國200多年,大明朝耽誤了300來年,元朝也耽誤了我國70多年,宋朝又耽誤了300多年,造成我國科技水平的相對落後。


好在這70年我國奮起直追,在科技領域取得了過去1000年都沒有取得的成績,兩彈一星、載人航天、國產航|母、登月計劃……


反映到航空科技領域,中國航空人(一定要和航天分開說哦)在航發領域奮起直追,達到了準世界領先水平。


但是,我們也要清醒地看到,國產太行發動機在硬指標、適航性、可靠性、全壽命週期管理方面,與世界一流發動機公司比如普惠通用還有差距。但是,我們已經與賽峰等外國公司合作,進一步提升能力,未來實現航發時間第一的夢想越來越不遙遠了!加油,北航。



軍林天下


太行發動機又叫WS-10發動機,1987年立項,當年起步十分艱難,當時的要求是使用在殲-10、殲-11等發動機上,目標定位是替換俄羅斯的AL-31F發動機。

結合此前外界各種關於我國“某發動機”的報道,WS-10發動機03年上臺試、06年上高空臺、2007年上飛行臺、2008年首飛、2010年技術鑑定。也就是說2010年WS-10A發動機已經達到了目標機俄羅斯的AL-31F發動機的技術水準,但是可靠性還不如AL-31F,所以一直不太行,直到近幾年才質量穩定,裝備在國產殲系列戰機上。

所以太行發動機早期型號WS-10A是三代半的水平,和俄羅斯AL-31F技術水平接近,但是距離美國三代機F-15、F-16使用的F-110-GE-129發動機早期型號還是有差距,尤其是在推力、可靠性、經濟性上距離F-110-GE-129發動機晚期型號差距更大。

2010年WS-10A技術定型後,技術人員又開始開展四代機發動機樣機WS-10B的研究。結合此前媒體關於我國“某發動機”的報道,我們發現WS-10B的核心機運用了WS-15核心機的相關技術進行了預研,所以我們可以認為WS-10B發動機上使用了四代機技術的驗證機。

隨著WS-10B在殲-20上完成首飛,可見目前正在進行WS-10B的鑑定試飛,也就是說目前WS-10B發動機的技術驗證已經初步結束。

這裡我們可以放心的說,WS-10B發動機已經達到了四代發動機的技術水準,從WS-10A研製到服役的時間來看,WS-10B服役可能還需要2-3年的時間。

至於後續的WS-15發動機具體是什麼技術水準可能就需要我們耐心等待了,那是十年以後的事情了。


楠竹一


航空發動機被稱為現代工業王冠上的明珠,世界上能生產高端航空發動機的國家屈指可數,以前只有美國、歐盟、俄羅斯,現在中國靠著強大的工業生產能力,和鉅額資金投入,已經迎頭趕上,中國不缺資金,缺少的只是技術的積累關鍵的數據,這些是錢買不來的,要靠反覆的試驗驗證。現在中國的太行發動機的水平已經接近了俄羅斯,某些指標甚至超過了俄羅斯,離西方發動機的距離也不是遙不可及了。

"太行"發動機已批量裝備部隊,海軍、空軍接受了渦扇10發動機400餘臺,被用於J11B、J11D、J16等機型,裝備了5個航空團。目前,沒有一架搭載渦扇10發動機的戰機因發動機故障墜毀。

改進版本的渦扇10發動機將加力推力提升到14-14.5噸,實現在綜合性能(最大加力推力、壽命、推重比)方面,渦扇10及其改進型號足以和俄羅斯的AL31F及其改進型AL31F-99M1/M2等發動機相媲美。

太行發動機不但可以作為戰鬥機的動力,並且太行發動機未來的改型可以用於轟炸機,和大型運輸機。由太行發動機衍生的船用燃氣輪機可以作為驅逐艦等大型水面艦只的主動力。並且,在"太行"的研製過程中,廠方嚴格執行參照"美軍標制"定的國家軍用標準,發動機的可靠性和使用壽命比起以往的國產發動機和進口的俄製發動機,要有質的飛躍。

中國太行發動機的研製成功意味著國產飛機的"心臟病"將得到全面解決。以後太行發動機如果量產成功,還可以開拓國際市場,為國家創造更大的價值。


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