歼20歼31发动机终于搞定 国人放心了

歼31原型机2012年10月31日首飞成功至今3年已过,半载有余。如今鹘鹰2.0版本呼之欲出,WS13E中推大改已经装载枭龙战机上密集测试。


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2016年4月22日,中航动力股份有限公司(股票代码:600893)发布公告称,中国正在建设三代中等推力航空发动机生产线建设项目 - 向黎阳动力投资961,238,447.62元人民币,计划2017年底前完成此项目建设。此次中航动力发布的公告中,三代中等推力航空发动机项目就是中国国产的涡扇-13系列发动机,包括非加力型WS13A,减重增推加力型号WS13E (也有大量军迷称之为WS13B)等,未来此生产线也可以整改成4代中推发动机生产线,这是后话了。


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2014年2月新加坡航展上,在回答媒体关于国产中推发动机何时才能装配在"枭龙"上出口时,中航技副总刘宇回答到:"很快,实际上国产发动机的整个试制、试验、试飞工作已经在紧锣密鼓的进行之中,那么应该说在1-2年之内就会得到满意的答案"。这与此次中航动力发布公告的时间点完全吻合。

回顾历史,枭龙虽然研制顺利,正式研制到服役时间上创造纪录,但是受困发动机进口,个中曲折不胜唏嘘! 2005年,中俄签署采购100台RD-93发动机时,合同条款中竟然明文规定"不得将RD-93出口给第三国"的条款,也就是说如果中国希望使用RD-93发动机,并用于出口到中国和巴基斯坦以外的其他地区,中方必须向俄方报备并得到俄方批准才可成行。而得到俄罗斯许可的前提是不能对俄罗斯自己的战斗机出口造成障碍!

这也直接导致,本来在孟加拉国和缅甸战斗机出口交易中十拿九稳的情况下,最后被俄方以发动机问题掣肘所反转,最终两个国家在2005年之后都不得不改变初衷,选择了米格-29战斗机。而这也直接扼杀了枭龙趁热打铁 - 最佳的出口窗口期,本来那时候以点带面很容易打开销售缺口,而自此冷饭难炒。

最近这些年枭龙积极参加各种航空展览,卖力试飞,甚至巴基斯坦受沙特邀请参加"北方雷霆"军演,巴方派出"枭龙"战机同沙特F-15战机进行了演习,并且在观礼台前进行了精彩的飞行表演,大量的亚非国家武官受邀观摩,对枭龙表现也是赞誉有加,但是碍于发动机障碍,叫好不叫座,出口努力成效甚微。中方显然不能坐等这种发动机卡脖子的恶劣效应继续影响"枭龙"战斗机的出口。


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1、让我们重温2010年4月份的一篇军事八股文片段: 2010年3月18日,中航工业自行立项研制的"泰山"发动机配装枭龙首次滑跑成功!首飞成功指日可待!现场欢声潮起。一位年轻人热泪盈眶,口撰一首小诗,抒发自己抑制不住的情感:"'泰山'不畏攀登难,'四共'研制整十年。配装枭龙首飞日,飞发全线尽欢颜。" 他就是这一项目的主管,中航工业发动机

科研三部副部长卢继斌。


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泰山"发动机研制,是集团公司第一个自行立项的中等推力涡扇发动机研制项目。这一项目同样没有国家投入,没有现成的组织系统和管理模式。他针对自行研制的特点,一手抓现场管理,一手抓建章立制;他和同事们一道摸索,以"泰山"研制管理为平台,初步建立起了航空工业自行研制型号的管理模式。

2、另一篇采访报道也可以佐证上面的部分信息:

2013年《航空制造技术》记者采访王永明("贵发所"副所长兼总设计师)问:枭龙战斗机采用的"泰山"发动机,是中航工业第一个自行立项的中等推力涡扇发动机研制项目,由中航工业涡轮院和贵发所共同研制。请您简要介绍一下这款发动机。

王永明:"泰山"发动机是一款性能优异的中等推力涡扇发动机,可以作为轻型多用途战斗机、高端无人作战飞机、中型舰载机以及歼击轰炸机等的动力装置。该发动机由集团公司立项,贵发所设计、黎阳公司总装总试,全行业共同参与研制,已前后经历10年时间, 目前已进入定型考核阶段,预计2014年可完成发动机定型。

问:30年来,从中航工业涡轮院到中航工业贵发所,您始终坚持在科研一线,亲自指导和参与关键技术难题的解决。请介绍一下您近年来的研究成果。

王永明:作为科工局专家组成员,在航空发动机设计体系建设、航空发动机设计技术研究与验证方面,提出了"关键技术-低压部件-高压部件-核心机/整机"的技术验证路线。在涡轮院任总工程师期间,在中等推力涡轮风扇发动机设计技术的研究、发展与验证等方面取得了突出的进步。重点开展了高压部件、系统和整机的技术验证,形成了内容基本完整、设计方法和技术配套的推重比为9的中等推力涡轮风扇发动机设计体系……


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其中"风扇低压涡轮部件在整机平台上的综合验证"和"高效壳型涡轮冷却叶片设计技术研究与研制"2个项目获得国防科技进步二等奖。在作为中发高压部件设计技术验证课题的具体技术负责人期间,主持完成了从发动机整机到核心机、部件的技术层级分解和详细规划,完成了三大高压部件的研制,并在部件和发动机真实环境下得到试验验证。

从2011年5月以来,主要担任几型中小推力涡扇发动机的型号总设计师,总体来讲,研制工作稳步推进,进展正常。值得一提的是,自行设计的某型发动机四级风扇设计方案通过评审,这是贵发所自主创新、预研型号并重的具体表现。


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插入解读:此前传言的WS12(S3-2验证机)和WS13B合并研制的传言并非空穴来风。 2008年-2011年王永明在涡轮院(624所)工作,主持研制9推比的WS12发动机(S3-2验证机)高压部件、系统和整机的技术验证,期间获得了风扇低压涡轮部件在整机平台上的综合验证"和"高效壳型涡轮冷却叶片设计技术研究与研制"2个项目国防科技进步二等奖---这个研究分支项目和2008-2011年S3-2的项目完全吻合,也是9推比项目,说明王永明确实是S3-2主操刀手,2011年5月王永明调任贵发所,那时候WS13E中推改进型正面对"技术质量问题频发的不利局面",有官方媒体报道黎阳学习海尔砸废坯、不可靠配件的报道,誓言工艺质量革新。

此时紧急把他从涡轮院(624所)调任贵发所,协调主管WS13E项目势在必行,也必然利用WS12(S3-2)的部分技术成果反哺WS13E的改进工程。 如此WS12和WS13E项目"合并之说"也是逻辑成立的!

另外:一些吵的沸沸扬扬的有关S3-2验证机为4代中推的说法可以洗洗睡了,当初国内连山寨的三代中推10多年都没整利索,去搞4代中推?S3-2充其量是涡轮院(624所)和黎明发动机厂分别按项目分配自筹资金的3代中推验证机而已,也不过9推比的目标,属于3代中推的分支体系科技预研,此项目基本在2011年终止,合并到WS13E项目中去了,其中低压涡轮和风扇研制的不错。而全新的4代机中推,一定是在WS15 四代大推成功基础上,通过技术反馈全新研制,应该已经立项,但是尚需时日。本人觉得真正意义的4代中推一定是10推比起步,10-11吨水平,后期改进型到12吨级别。

2013年11月29号八股文节选(印证上面采访):……2011年5月,王永明调任贵发所副所长兼总设计师……面对2011年型号研制任务繁重、技术质量问题频发的不利局面……值得一提的是,他们自行设计的某型发动机四级风扇设计方案通过评审,这是贵发所自主创新、预研型号并重的具体表现……"贵在坚持、发展创新、有所作为"是对贵发所发展历程的一个总结提炼……王永明根据贵发所的具体情况,在发动机研究院的统一框架下,提出了"加强型号研制、深入型号预研,预研和型号并重"的工作思路。在此基础上制定了高空长航时无人机和无人战斗机动力装置预研等七个预研方向,明确当前及"十二五"时期抓好在研中推涡扇发动机研制,根据飞机动力需求派生发展,积极开展参研型号研制的主要工作目标……


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解读:通过以上信息,至少可以解读出以下几层关键点:

1)众所周知,涡扇13发动机是在测绘俄罗斯RD93发动机基础上仿制的,而且是多部门联合参与研制的项目,大部分配件可通用,是在2000年前后即开始测绘研制,距离装机枭龙滑跑测试,用了10年以上光景;

2)2010年只是装机枭龙滑跑测试,并没有完成起飞测试,而且2010年3月-2013年底并没有再续接八股文证实WS13原型机装机试飞,直到2014年新加坡航展中航技副总刘宇口头证实试制、试验、试飞紧锣密鼓进行。说明WS13原型机在那次装机枭龙滑跑测试中性能并不如意,回炉整改,并采用新的设备、工艺和材料来提升性能,这意味着许多试验、测试工作要重头再来,不亚于重新再造的过程,而这个过程可以认定为WS13向WS13E转变的过程。


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3)WS13发动机一开始并没有获得国家立项,而是中航集团内部自行立项、贵发所和624所合作、黎阳公司总装的项目,获得全行业的参与支持。而通过最新消息中航动力投资近10亿元建设黎阳三代中推发动机生产线来看,WS13向WS13E升级改进期间重视程度大大提高。

2014年2月12日《中国航空报》消息片段摘录:

2010年,原黎阳公司所属5家独立法人单位重组整合,实施了一场涉及体制机制、管理、流程、制度、薪酬、文化等各项体系全面融合的根本性系统变革……营业收入连续3年上台阶,2013年营业收入突破50亿元,同比增长26%,荣获发动机公司经济规模贡献金奖和股东回报铜奖;发动机产销量创近30年来新高,新机研制取得突破性进展……

当前,国家对航空工业空前重视,发动机产业正处于重大战略机遇期。黎阳围绕集团公司2014"改革管理年"主题……实现两型新机重大突破……积极推进"新机、新区、新制"三新发展战略落地。

解读:2014年2月权威媒体《中国航空报》证实了新机研制取得突破性进展,此新机就是大功即将告成的WS13E中推改,此时离WS13E十二五规划期限也不远了。 实现两型新机重大突破再次强调了WS13E,另外一个就是岷山发动机-即WS17发动机,此发动机2012制出首台工程机,2014年点火试车成功。 此新闻和2014年新加坡航展中航技副总刘宇的话也是再次呼应的,说明WS13E的试制、试验、试飞并非平坦,期间也是经历了不小波折,终获突破。

关于WS13E的风扇和压气机部件改进,及其WS17岷山发动机工程机,点火试车等信息有意者可以查询2014年7月31日八股文"贵州航空发动就研究所冀国锋动力研制展作为创新超越勇登攀--记贵州航空发动机研究所青年技术创新能手冀国锋",此处不再赘述。


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再结合一篇重磅科技八股文验证以上时间段和相关重点突破:

2014年1月12日,由陕西秦川机床工具集团有限公司牵头承担的"立式铣车复合加工中心"课题在用户现场西安三航动力科技有限公司通过了验收。该课题完成了VMT80和VMT100两款4台样机的研制,其中一台采用国产数控系统及力矩电机,机床X/Y/Z轴快移速度60m/min,工作台承重1500Kg/1200Kg,转速500/600rpm,主轴转速12000rpm,实现了车铣复合、五轴联动加工功能。


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完成了整机试验台、高速进给试验台、车铣双功能转台试验台、摆头动力刀架试验台和高速电主轴试验台五个试验台的建设,开展了铣车复合加工中心整机设计、机床综合性能检测及补偿、机床热变形及热阻分析等技术研究和应用,设计并研制了双功能车铣复合转台、摆头动力刀架、力矩电机等关键设备,具备了向用户提供典型零件成套工艺解决方案的能力。经国家机床质量监督检验中心检测,课题研发产品的几何精度、位置精度、工作精度等指标都达到任务合同书的要求,机床MTBF超过900小时。


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