国产太行发动机在世界上是什么位置?

松金洋子


太行发动机,也叫涡扇10系列发动机,由中国航空研究院606所研制,是国产第三代大型军用航空涡轮风扇发动机。涡扇10系列于1978年预研,1987年立项,2005年12月28日完成设计定型审查考核,历时27年。太行发动机是中国首个具有自主知识产权的高性能大推力加力式涡扇喷气发动机,采用大推力涵比及全自动数字化控制系统,包括涡扇10A,涡扇10B,涡扇10C,涡扇10D等型号,太行系列最大推力介于12吨至14吨之间,从推力水平而言,处于世界中等水平。
航展上的太行发动机

目前国产歼20隐形战机装备的就是涡扇10b型发动机,最大推力13吨左右,小于俄罗斯117s发动机的是14.5吨,美国F-119发动机的16吨以及F-135发动机18吨,整体性能比AL-31F型稍好一些。
美国F-135发动机


目前太行系列发动机主要用于装备中国第三代高性能战斗机,如歼10,歼11b,以及歼16型战斗机等。但用在国产第四代隐形战机歼20身上就显得有些推力不足,歼20战机的目标发动机型号应该是WS-15,设计最大推力18吨,基本达到f135的标准,但迄今为止,还没有确切消息能够证实WS-15已经装备歼20,具体何时才能实现量产,依然是个未知数。
WS-15
大推力发动机

虽然从性能上看,太行系列发动机在世界上并不出色,但必须意识到的是世界上能真正生产第三代大推力涡扇发动机的只有中国,美国,俄罗斯和欧盟,因此,中国的发动机技术处于一个“比上不足比下有余”的境地。

目前涡扇10系列发动机依然是我国主力发动机型号,只有将来换装涡扇15发动机后,我国战机的“心脏病”问题才能解决。
歼20隐形战机


兵者诡道也


太行发动机尽管受到不少网友“吐槽”,但我个人还是要给它点个赞。他的诞生对中国航空具有划时代意义。大家在“拍砖”的同时要认清楚国情和时间带来的历史差距。

太行发动机诞生奠定了我国在小涵道大推力领域世界第三的地位。前两位肯定是美国和俄罗斯了。

世界战斗机历史发展到三代机,有一个显著特点。那就是顶板位置有重型战斗机定位,而决定能否拥有重型战斗机的主要因素就是发动机。

1972年,美国研发并装备了一款重型战斗机,也就是F-15。采用两台普惠F100/110发动机,最大起飞重量超过30吨。最大飞行速度2.5马赫。作战半径接近2000公里。其几大指标可以说用“震撼”来表示。在这之前,还没有一款战斗机能同时造这么大,飞这么快,飞这么远。

7年后,苏联同时也宣布自己的重型战斗机苏-27诞生。采用土星设计局两台AL-31L发动机。起飞重量最大33吨,作战半径1700公里,速度2.35马赫。作战性能与美国F-15旗鼓相当。

F-15和苏-27代表了世界三代机水准的最高水平。随后的几十年里,两款战斗机都不断衍生出更加先进的后续机型。而世界上再无第三个国家又能力再研发一款重型战斗机。

直到中国引进苏-27之后,随之引进了发动机AL-31。中国在自己研发项目上参照了俄罗斯发动机技术之后有了自己国产WS-10,也就是太行。

进过近30年的磨砺,太行已经基本成熟。如今装备在歼-10,歼-16和歼-20上。从而也打破了美俄在重型战斗机领域的垄断地位。


核子猎潜艇


将登太行雪满山。

太行发动机,也就是涡扇10系列发动机,是由我国黎明发动机公司生产的具有自主知识产权的大推力涡扇发动机。提起航空发动机,大家都知道这是考验一个国家综合工业水平的领域。航空工业被誉为现代经济领域的皇冠,而先进航空发动机行业是皇冠上的钻石。放眼全球,能独力自主研发、生产大推力涡扇发动机的国家也就是美国、俄罗斯、英国、法国和中国---恰好是联合国五大常任理事国,这很好的说明先进航发研制水平体现了综合国力。

说回太行发动机,如果要横向对比它的水平,我们可以负责任的说是世界前五---当然,其实也就是第五。说起太行发动机,它可能是是中国航发研制历史上最受期待、也是最具争议的项目。

太行发动机的诞生其实是托歼10的福。长期以来,我国航发研制一般是作为一型飞机的配套而上型号,太行发动机就是给歼10做配套的发动机项目。该项目于歼10立项后第二年,也就是1987年立项。对于当时航发研制基础薄弱的我国来说,研制一种推重比8、最大推力超过12吨的大推力涡扇发动机,难度可想而知。于是,在那个与西方关系密切的蜜月期,我国获得了CF56型涡扇发动机(也就是波音737使用的发动机),通过对其核心机进行测绘和仿制,成为研制太行发动机的基础。值得一提的是,CF56的核心机也是F15、F16以及后来的F14B使用的F110发动机的核心机。

F110发动机,大推力涡扇发动机的标杆,太行跟它是堂兄弟关系,核心机都是3级风扇+9级高压压气机+1级高压涡轮+2级低压涡轮的总体布局。当然,受制于我国整体上薄弱的设计、测试、生产水平,太行比它还要差一大截。

客观的说,选择F110这一型发动机作为对标,虽然保证了太行发动机技术上的先进性和进一步发展的潜力,但是对于当时的我国来说是有点好高骛远了。说到这里,不得不提一下关于涡扇6项目的黑历史。

涡扇6同样由沈阳黎明发动机公司研制,在上个世纪60年代启动,本来是作为规划中歼9和强6的配套发动机。该型发动机设计的最大推力也超过12吨,与当时美国最先进的TF30发动机同一水准。当然,笔者都能明白,这样激进的技术指标是当时政治氛围狂热在航发领域的表现而已,远远超过了当时的客观水平。但是在当时的政治氛围下,这个型号做为具有赶美超英的意义而必须“成功”。于是,在弄虚作假、好大喜功的氛围下,该项目自欺欺人的不断推进。一直到80年代初,由于歼9和强6项目的下马,更是因为高层对这个骗子项目清醒的认识,涡扇6项目在烧掉了巨额经费后下马。但是,相关人员为了个人利益,在项目下马前让涡扇6强行进行了24小时运行试验,并且宣布项目研发成功。于是,相关人员荣誉加身、升官发财。而涡扇6项目的相关负责人后来又负责涡扇10项目,其浮夸的不良习气也是太行项目一路坎坷的重要原因。

说回太行发动机。本来太行是作为歼10项目的配套发动,可是由于当时我国实在没有能力搞定它,使得其与歼10失之交臂。而苏27项目及其配套发动机AL-31F的引进,从正反两方面都影响到了太行发动机项目。实在等不到、也等不起太行的歼10,装配着苏27的AL-31F成为我国先进战斗机研制领域的里程碑。而太行,在苏27的国产化进程中也找到了自己的位置。

随苏27一同来华的AL-31F使得太行发动机的研制柳暗花明,AL-31F给了太行很多的参考,尤其是其控制系统。在吸收了毛发的一些特点之后,太行发动机成了一款“美国骨架、中国血肉、毛熊大脑”的大杂烩。而在饥不择食的糅杂中,研制厂商不可避免的陷入到“知其然不知其所以然”的地步,使得太行发动机在诞生初期可靠性非常差,一言不合就停车、甚至零件损坏。

此时,已经错过歼10的太行被选为苏27国产化的配套发动机,而太行也开始在歼11上开始装机试飞。实事求是的说,歼11作为双发重型战斗机,为太行发动机的试飞提供了再好不过的平台,毕竟多了一台发动机后安全冗余度会高很多。太行在歼11上的试飞一开始非常不顺利,屡屡有空中停车、甚至喷零件的特情发生。但是,军方和厂商在对台备战压力极大的情况下,仍然抽调宝贵的歼11飞机对太行发动机不断的试飞、测试和改进,等待这这款发动机从“太不行”化茧成蝶为“太行”

虽然太行发动机在装机试飞、测试中不算顺利,但是涡扇6项目的遗毒又开始发作。在太行还“不太行”甚至可以说是问题缠身的情况下,相关单位就在2005年底草草通过了太行发动机定型审查。太行发动机略显仓促的定型并没有使其走向坦途,反倒惹来了大麻烦。

作为歼11B的配套发动机,太行在定型号量产不顺利,使得沈飞大量完工的歼11B因为没有发动机而晾在停机坪上,这一幕的照片在网络上曝光后,广大网友称其为“菊花残”。与歼10一样,被太行拖后腿的歼11B发动机不得不在前2批次使用AL-31发动机。

但是,好在军方和厂商都没有放弃太行,继续投入大量资源不断打磨、完善这款潜力巨大的大推力航发,而随着研制经验的丰富、国家财力的持续投入以及工业技术能力的提升,太行发动机不断提升、完善,慢慢的从“不太行”变成了“还行”。太行发动机在度过了最初的艰苦岁月后,质量逐步稳定,量产也走上正轨,装配有太行发动机的歼11B系列越来越多的出现在祖国的海空。

2014年,海军航空兵的一架歼11BH在海南岛附件空域拦截了一架美国的P-8反潜机,这架歼11BH在不可一世的美军军机前玩了一个惊世骇俗的桶滚,这标志着太行发动机终于“行了”,因为军方能让这样一架战机执行实战任务,足以证明该机的可靠性。而从此以后,逐步克服可靠性、出动率问题的歼11B机队就活跃起来,在之后的历次金头盔比武竞赛考核中大杀四方,成为我国制空战斗机的顶梁柱。

写到这里,笔者需要插一段话。太行发动机的完善和成熟,沈飞功不可没。成飞虽然近年来在歼10系列和歼20项目上风光无限,风头盖住了沈飞,但是成飞为了保证自家战机的性能,在太行还不成熟的时候坚决不用,只用毛发,歼10项目就是很好的例子。本来根据国家的规划,“一发托两型”,与歼11B一样,歼10的配套发动机夜是太行,但是成飞在几架歼10上试用了太行后,就坚决不用了。反观沈飞,在歼11系列平台上坚定不移的使用太行,为太行的成熟提供了支撑,早期歼11B不靠谱的名声也有太行的责任。

网络上曾经爆出过数架歼10系列试用太行发动机的照片,一些不明就里的军迷瞬间高潮,为太行的成功奔走呼号。但是事情后来的发展却明确无误的说明了歼10与太行的缘分也就到此为止了。据说,在遇到过几次空中停车后,承担太行版歼10的试飞员就拒绝签字。当然,笔者不认为歼10拒绝太行就是错误的,毕竟歼10作为单发机,对发动机可靠性的要求要高于歼11这样的双发机。而且,对于军队来说,可靠的战斗力压倒一切。

目前,太行发动机装备了歼11B、歼11D、歼15S、歼16D等机型,装机数量早就超过400台,现在我们可以骄傲的说:太行终于行了。而走过了超过20年的研发之路,在获得了正反两方面的大量经验教训之后,太行家族仍在开花散叶,不断前进。当年“好高骛远”的选择了一款先进的核心机作为太行的基础,现在到了收获的时候。通过采用单晶叶片、合金粉末涡轮盘等技术,不断运用先进的制造技术,太行发动机推力、可靠性都有了明显的提升。太行最新改型推力已经超过了14吨,可靠性指标也超过了俄制发动机,而且具备了FADEC功能,能与飞机形成“飞火推一体化”。

太行的最新改型已经在歼20上装机试飞,锯齿状的喷流片提高了歼20的隐身性能,而增大的推力也使歼20获得了超音速巡航能力。最重要的是,太行使得我国最先进的隐身战斗机使用上了“中国心”,不再受制于人。太行发动机给了我国新一代具有国际领先水平的涡扇15发动机更宽松的成长空间。

毋庸置疑,在我国军工水平日新月异、一日千里的发展之路中,航空发动机成了我们目前最大的短板之一,而这也给了为数众多的喷子发挥的空间---但是,太行的成熟、涡扇15的进展使得留给这些喷子的时间不多了。太行从立项到成熟,历经接近30年,这也是我国航发工业从无到有、从弱变强、从必然王国通向自由王国之路。这条路不仅贡献了一个重大的航空发动机型号,也建立了航发工业的基础,更让我们走出了一条独自研发高性能航空发动机的道路,从这个意义上说,太行是我国航空发动机工业的一座里程碑,是我国航发工业黎明前的夜空中一颗闪闪发光的星。


从此萧郎是路人甲


上世纪八十年代,随着国际局势的突变,迫使中国只能研发自主的战斗机,但是当时的时代背景下,中国严重缺乏自主研发飞机发动机的能力,因此,我国就大量仿制苏制的装备,而这款太行发动机也不例外

当时,国产太行发动机的进度非常困难,特别是在战斗机方面,国际上技术封锁尤为强烈,我国通过不断的拆解分析苏制发动机,在短时间内成功研发出了命名为“太行”的战斗机发动机,用于歼-10、歼-11战斗机的使用。

而太行发动机在大体上于仿制苏联的战斗机发动机,同样使用单晶体涡轮整体系统,工艺大体接近时间第三水平,随后几十年,中国研发院不断对太行发动机进行改进和研发,再次基础上,研发了一大批高质量的战斗机发动机,现在歼20的发动机大体上也是继承太行发动机的改进版本,可以说,没有太行发动机,就没有今天的中国空军。

虽然在同时代同美国和苏联的发动机比拼上,太行发动机有着很大的差距,但是正是因为有这一款发动机,我国度过了发动机自主研发能力缺乏的困境,使得我国空军不在需要依赖进口,不用需要看别人的脸色,在技术上也可以根据我们自己的进度和特色进行改造,正是有了想这样的仿制品,我们的蓝天才如此干净,正是搭载这一款不算太先进的发动机的飞机,保卫着共和国的天空。


雇佣兵


处于仅次于美国F119、F135,俄罗斯117S的水平上,可以算是世界第四的技术水平。

目前,太行发动机已经广泛装备在歼20战斗机上。


世界上比较有名的几个代表性的发动机来看,有美国的F119这样的第四代发动机,推力可以达到15.5吨,而美国的另外一款五代机发动机F135,则可以把推力提高到18吨。俄罗斯最先进的117S发动机的推力是14.5吨,而我国的太行WS10B的推力是14吨。

图为装备了太行发动机的歼16战斗机。


目前来看,欧洲也有几款比较先进的发动机,其中装备在台风战斗机上的是罗罗公司的EJ200发动机,他的推力是9吨,法国的M88-2发动机的推力是8吨多,接近9吨,这些发动机拥有良好的数字化操控能力,也比较省油,但是他们的推力都属于中等推力发动机,就先进性来看,要排在大推力发动机之后。

图为目前世界上推力最大的航空低涵道比发动机F135。


其次,从发展前景来看,太行WS10B发动机目前已经装备歼20战斗机,和歼20先进的飞火推一体化系统融合,而且在歼10B战斗机上测试了隐身轴对称三维矢量尾喷口,今后还会有很大的提升空间,这些年来看,太行最大的短板和问题就是故障率高和寿命短了,但是也是在这几年,太行发动机的寿命不断提高,已经从1000小时提高到了3000小时。

图为我国的歼10B战斗机,他装备了太行发动机。


过去太行发动机都不能用无故障间隔这个词汇,因为太行发动机很难说哪一会就发生故障了,这样的质量显然是不能达到要求的,也导致了2008年的太行发动机飞机大面积停飞,但是从2012年的歼11复飞开始,这一问题已经得到了良好解决,无故障间隔达到了500小时,首翻时间也达到了900小时,寿命稳步提高到了3000小时,已经达到了世界上比较先进的水平。


海事先锋


目前服役国产“太行”发动机(涡扇-10A)的性能大致和1970年代的涡扇发动机相近,推重比在1:7~1:8之间,推力达到132kN。与此同时,F-35“闪电II”战斗机搭载的是普惠研制的F135-PW-100型发动机,这也是航空史上第一种推重比达10的发动机。


总所周知,发动机是战斗机的“心脏”。我国早期主要是测绘仿制俄制、英制航空发动机。在2000年时,刘大响院士向最高层汇报工作时曾提到,我国许多重大工程,例如“两弹一星”都搞出来了,先进飞机也出来了,唯独航空发动机没干出来。尽管我国航空工业生产了几万台发动机,但绝大部分都是仿制国外,或者做一些改型。而这些发动机多属于第二代,国外早淘汰了。我国目前还没有一台自主研制航空发动机走完从设计、制造、试验、定型到装备部队、投入使用的全过程。我国与国外的差距约30年,而且还有进一步拉大的危险。

根据“太行”发动机总设计张恩和透露的消息,涡扇-10的横空出世解决了国内飞机长期受制与人的问题,搭建起一个平台,这可以让我们的工程师更快、更好的研发“太行”系列发动机。而通过研制“太行”发动机,参研单位在生产管理、技术组织、质量控制等方面得以极大提升,积累了经验。更重要的是打造出一支研发航空发动机的队伍。

不积跬步无以至千里,“太行”发动机是我国一款里程碑式的产品。我国在涡扇-10A的基础上后续改良产品推重比可达1:9,为研制下一代涡扇-15奠定基石。


航空之家


明确地说,WS-10A优于F-100,但是与AL-31F,F-110等发动机有一定的差距。而WS-10B虽然有所提升但是在技术上实际相比WS-10A并没有多少进步。

在一般的讨论中,我们经常可以看到一种说法:“WS-10B优于AL-31F,AL-31F并不是一种优秀的第四代发动机。”

但这种说法是不科学的。事实上,AL-31F在第四代航发中是非常先进的,比美国的F-110更好。

回到WS-10来。虽然如今的WS-10B的推力较高,达到了13.2吨的水平,但这却是以提高涵道比为代价换来的。提高涵道比固然可以提高推力,但是会提高超音速飞行时的阻力,所以战斗机所使用的涡扇发动机的涵道比较低,不会超过0.9。

F-22战斗机所使用的F-119发动机的加力推力为15.5吨,涵道比0.3。而F-119发动机改进而来的F-135(F-35使用)加力推力则为19.5吨,涵道比0.57。

WS-10A的加力推力高达13.5吨,涵道比为0.57,数据是非常优秀的,但是可靠性仍有差距,这也使得当时使用WS-10A的国产战机长期无法执行日常的战备训练。

而WS-10B虽然可靠性提高很多,也有比较高的推力,但是代价是高达0.78的涵道比,较高的涵道比降低了超音速飞行时的性能。

而很多人所看不起的AL-31F,加力推力12.2吨,涵道比为0.6。所以实际上考虑涵道比的差距,在发动机核心机上,WS-10系列并不比AL-31系列更好,而且不要忘了AL-31F是一款上世纪的发动机,最新的AL-31M3的加力推力更是高达14.5吨。

AL-31系列发动机虽然大修期并不长,但是可靠性非常优秀,工作稳定性极佳。事实上,AL-31F是第四代航发中喘振裕度最大的:搭载AL-31的Su-27即使以2马赫的飞行速度进入平螺旋,直螺旋,翻转螺旋,发动机仍然可以正常工作。这是WS-10系列与F-100,F-110系列所做不到的。


白虎堂


国产太行发动机在世界上一直处于追赶者的位置。众所周知,大清朝耽误了我国200多年,大明朝耽误了300来年,元朝也耽误了我国70多年,宋朝又耽误了300多年,造成我国科技水平的相对落后。


好在这70年我国奋起直追,在科技领域取得了过去1000年都没有取得的成绩,两弹一星、载人航天、国产航|母、登月计划……


反映到航空科技领域,中国航空人(一定要和航天分开说哦)在航发领域奋起直追,达到了准世界领先水平。


但是,我们也要清醒地看到,国产太行发动机在硬指标、适航性、可靠性、全寿命周期管理方面,与世界一流发动机公司比如普惠通用还有差距。但是,我们已经与赛峰等外国公司合作,进一步提升能力,未来实现航发时间第一的梦想越来越不遥远了!加油,北航。



军林天下


太行发动机又叫WS-10发动机,1987年立项,当年起步十分艰难,当时的要求是使用在歼-10、歼-11等发动机上,目标定位是替换俄罗斯的AL-31F发动机。

结合此前外界各种关于我国“某发动机”的报道,WS-10发动机03年上台试、06年上高空台、2007年上飞行台、2008年首飞、2010年技术鉴定。也就是说2010年WS-10A发动机已经达到了目标机俄罗斯的AL-31F发动机的技术水准,但是可靠性还不如AL-31F,所以一直不太行,直到近几年才质量稳定,装备在国产歼系列战机上。

所以太行发动机早期型号WS-10A是三代半的水平,和俄罗斯AL-31F技术水平接近,但是距离美国三代机F-15、F-16使用的F-110-GE-129发动机早期型号还是有差距,尤其是在推力、可靠性、经济性上距离F-110-GE-129发动机晚期型号差距更大。

2010年WS-10A技术定型后,技术人员又开始开展四代机发动机样机WS-10B的研究。结合此前媒体关于我国“某发动机”的报道,我们发现WS-10B的核心机运用了WS-15核心机的相关技术进行了预研,所以我们可以认为WS-10B发动机上使用了四代机技术的验证机。

随着WS-10B在歼-20上完成首飞,可见目前正在进行WS-10B的鉴定试飞,也就是说目前WS-10B发动机的技术验证已经初步结束。

这里我们可以放心的说,WS-10B发动机已经达到了四代发动机的技术水准,从WS-10A研制到服役的时间来看,WS-10B服役可能还需要2-3年的时间。

至于后续的WS-15发动机具体是什么技术水准可能就需要我们耐心等待了,那是十年以后的事情了。


楠竹一


航空发动机被称为现代工业王冠上的明珠,世界上能生产高端航空发动机的国家屈指可数,以前只有美国、欧盟、俄罗斯,现在中国靠着强大的工业生产能力,和巨额资金投入,已经迎头赶上,中国不缺资金,缺少的只是技术的积累关键的数据,这些是钱买不来的,要靠反复的试验验证。现在中国的太行发动机的水平已经接近了俄罗斯,某些指标甚至超过了俄罗斯,离西方发动机的距离也不是遥不可及了。

"太行"发动机已批量装备部队,海军、空军接受了涡扇10发动机400余台,被用于J11B、J11D、J16等机型,装备了5个航空团。目前,没有一架搭载涡扇10发动机的战机因发动机故障坠毁。

改进版本的涡扇10发动机将加力推力提升到14-14.5吨,实现在综合性能(最大加力推力、寿命、推重比)方面,涡扇10及其改进型号足以和俄罗斯的AL31F及其改进型AL31F-99M1/M2等发动机相媲美。

太行发动机不但可以作为战斗机的动力,并且太行发动机未来的改型可以用于轰炸机,和大型运输机。由太行发动机衍生的船用燃气轮机可以作为驱逐舰等大型水面舰只的主动力。并且,在"太行"的研制过程中,厂方严格执行参照"美军标制"定的国家军用标准,发动机的可靠性和使用寿命比起以往的国产发动机和进口的俄制发动机,要有质的飞跃。

中国太行发动机的研制成功意味着国产飞机的"心脏病"将得到全面解决。以后太行发动机如果量产成功,还可以开拓国际市场,为国家创造更大的价值。


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