世纪遗恨——中国航空发动机的“难兄难弟”

提起“太行”发动机,军迷们无不一把辛酸泪,两行血汗言。不过历经30多年风雨,多年的媳妇也算熬成了婆。今天跟大家聊起的涡扇-6、涡喷-14,两个曾经肩负中国航空发动机希望的明日之星,一个牛皮吹爆,一个最终不了了之。这对儿难兄难弟给中国航空工业带来的经验教训,更加值得深思

世纪遗恨——中国航空发动机的“难兄难弟”

涡扇-6:航空工业的大跃进

从中航工业2015年宣布“太行“批量装备部队开始,中国才真正拥有了堪用的军用涡扇发动机。然而,中国12吨级涡扇航空发动机的研制,从上世纪60年代末就开始了。当时三机部为歼-9战斗机、强-6攻击机、轰-8大型轰炸机等飞机配套的910发动机研制项目,就是为了研制一种推力达到12吨的涡轮风扇发动机。

这种发动机便是涡扇-6,该发动机的设计是一个航空大跃进,与当时国际主流科技完全同步。凭借着对当时革命的狂热和科技领域一无所知的无畏探索,涡扇-6轰轰烈烈地上马了。

涡扇-6发动机的设计从1964年到1965年,仅用了不到一年时间,这是一个美国和苏联都不敢想象的时间,意味着中国的设计师和工程师根本没有任何时间去研究发动机的主要部件。

他们一切都是凭借当时的知识和有限的信息,纯粹在图纸案台上就完成了一台高度复杂的,具有当时世界最先进水平的涡轮风扇发动机的设计。这样草率的发动机设计和研发,很显然为后来的困难奠定了基础。

涡扇-6发动机在1968年就制造出了样机,并开始了台架试车,这一试就试到1980年。经历了文革的乱象,涡扇-6的漫长研制期并不算奇怪,当时国内几乎所有的科研计划,多多少少都有这样的情况。

1978年,歼-9战斗机进入首架飞机生产准备时,涡扇-6在台架上连正常运行5小时的记录都没有,而且推力也远未达到设计要求的数据。1979年,歼-9计划暂停,1980年整个项目宣布结束。

就在快要结束的不到8个月时间里,在几乎没有项目后续拨款,连燃料都没钱购买的情况下,涡扇-6神奇地突然完成了规定的台架试车,并号称达到设计推カ,并在随后没有任何拨款情况下,凭空通过发动机的短试、高空台、长试,直抵飞前试车。

这意味涡扇-6完全完成了研制的全程,而6台样机总试车334小时,12年334小时,瑞典同等级的RM8仅仅是在成熟的发动机JT8D后面加了个加力燃烧室,试车时间都不小于2000小时。

而且在这个已经死掉的、被人遗忘的项目上,还产生了一个更令人震惊的成果涡扇-6G, 仅重新设计了风扇、燃烧室,就得到了一个推力高达14112千克的重量不到2200千克的涡扇发动机,那还是在1982年。要知道2年后的新歼会议为了发动机,愁的准备用重量更重、推力不到13000千克的R-29涡喷发动机了,难道航空部不知道自己还有个这么牛的发动机?

涡扇-6的研发团队,很多人都成为后来发动机项目的骨干,它的一些风格也不免带到其他发动机的研制中去了,另起炉灶的涡喷-14“昆仑”,就是生搬硬拉凑出的一个号称世界上最先进的涡喷发动机。

涡喷-14:随风而去的传说

世纪遗恨——中国航空发动机的“难兄难弟”

为了说明中国自主研发航空发动机的历程,这里简单说一下“太行”发动机的前站一一涡喷-14“昆仑”发动机的研发。先倒过来说结果,虽然航发研究方广泛宣传,这是一次伟大的创新,得奖无数,但是多款预定装备的战斗机最终都退货,全部倒退回去换装老旧的稍微可靠点的涡喷-13发动机,连维修使用排故记录都几乎査不到,就好像从来没有存在过一样。我们先来了解一下这种发动机的官方描述。

涡喷-14是我们第一台完全自行设计、试制、试验和试飞全过程的航空发动机,它1983年初设计,1985年12月试车,1986年9月沈阳航空发动机研究所完成验证机阶段工作,转入型号研制。

该发动机1993年开始装机试飞,2002年定型,代号“昆仑”。“昆仑”发动机的研制成功对于中国航空动力来说是一次跨越,正是因为有了它,中国才能成为世界发动机生产大国的五强之一。可以说,“昆仑”发动机是中国航空动力一块坚实的地基。

“昆仑”发动机选用了涡喷-13发动机的三级低压压气机和缩小的“斯贝”发动机前7级高压压气机的叶片造型。另外,根据研制涡扇-6以及涡喷-15等发动机(虽然两款发动机都是不了了之)的经验,设计出燃烧室、高低压涡轮和加力燃烧室等部件。可以说,”昆仑”是一个集现有能用上的、成熟不成熟的技术于一身的大杂烩。注定将是一个毛病缠身,扶不上台面儿的阿斗。

研制过程中遇到的无数问题就不细数了,我们看看结果。“昆仑”的纸面性能确实非常不错,比当时国内的涡喷-13推力大、油耗低、发动机迎风面积小,虽然比不上F404这类涡扇发动机,但也算是难得的一种中推发动机了。

然而,“昆仑”仅仅生产了不到100台就嘎然而止了,部队连续反馈发动机重大质量问题,最后干脆认为发动机根本不能用了,给我国的战斗机造成了不小的难题。

例如,“昆仑”发动机让沈阳飞机制造厂的歼-8II晚期改型FH承受了巨大的痛苦,虽然苦熬多年,振动和空中停车犹如家常便饭,勉强装上飞机,最终由于可靠性太差,惨遭客户拒收。歼-8F直接装回原来老的涡喷-13A2。空军更直接,把一批装“昆仑”发动机的歼-8F退回飞机厂,拒绝接收。

同样的事情也发生在成飞的歼-7上,原定涡喷-14是要取代涡喷-13的,推力更大,最终仅仅一次试飞,就让成飞拒收,可靠性太差,完全没法用,最终项目耗费巨资,不了了之。

直到现在,“昆仑”能不能用几乎是一个迷,一方面部队装备数量稀少,另一方面也缺乏积累应用和维修的足够采样数据库,但它先成功后失败是毫无疑问了。国内后来用到中推发动机的飞机型号,不管是设计还是试飞,都想办法绕开它。

实际上以当时的技术条件而言,完全另起炉灶搞“昆仑”新发动机,是存在着极大的难度的。不如直接在涡喷-13的基础上,进行魔改更现实可行。■

声明:本文摘编整理自《现代舰船》半月刊


分享到:


相關文章: