殲20殲31發動機終於搞定 國人放心了

殲31原型機2012年10月31日首飛成功至今3年已過,半載有餘。如今鶻鷹2.0版本呼之欲出,WS13E中推大改已經裝載梟龍戰機上密集測試。



2016年4月22日,中航動力股份有限公司(股票代碼:600893)發佈公告稱,中國正在建設三代中等推力航空發動機生產線建設項目 - 向黎陽動力投資961,238,447.62元人民幣,計劃2017年底前完成此項目建設。此次中航動力發佈的公告中,三代中等推力航空發動機項目就是中國國產的渦扇-13系列發動機,包括非加力型WS13A,減重增推加力型號WS13E (也有大量軍迷稱之為WS13B)等,未來此生產線也可以整改成4代中推發動機生產線,這是後話了。



2014年2月新加坡航展上,在回答媒體關於國產中推發動機何時才能裝配在"梟龍"上出口時,中航技副總劉宇回答到:"很快,實際上國產發動機的整個試製、試驗、試飛工作已經在緊鑼密鼓的進行之中,那麼應該說在1-2年之內就會得到滿意的答案"。這與此次中航動力發佈公告的時間點完全吻合。

回顧歷史,梟龍雖然研製順利,正式研製到服役時間上創造紀錄,但是受困發動機進口,箇中曲折不勝唏噓! 2005年,中俄簽署採購100臺RD-93發動機時,合同條款中竟然明文規定"不得將RD-93出口給第三國"的條款,也就是說如果中國希望使用RD-93發動機,並用於出口到中國和巴基斯坦以外的其他地區,中方必須向俄方報備並得到俄方批准才可成行。而得到俄羅斯許可的前提是不能對俄羅斯自己的戰鬥機出口造成障礙!

這也直接導致,本來在孟加拉國和緬甸戰鬥機出口交易中十拿九穩的情況下,最後被俄方以發動機問題掣肘所反轉,最終兩個國家在2005年之後都不得不改變初衷,選擇了米格-29戰鬥機。而這也直接扼殺了梟龍趁熱打鐵 - 最佳的出口窗口期,本來那時候以點帶面很容易打開銷售缺口,而自此冷飯難炒。

最近這些年梟龍積極參加各種航空展覽,賣力試飛,甚至巴基斯坦受沙特邀請參加"北方雷霆"軍演,巴方派出"梟龍"戰機同沙特F-15戰機進行了演習,並且在觀禮臺前進行了精彩的飛行表演,大量的亞非國家武官受邀觀摩,對梟龍表現也是讚譽有加,但是礙於發動機障礙,叫好不叫座,出口努力成效甚微。中方顯然不能坐等這種發動機卡脖子的惡劣效應繼續影響"梟龍"戰鬥機的出口。



1、讓我們重溫2010年4月份的一篇軍事八股文片段: 2010年3月18日,中航工業自行立項研製的"泰山"發動機配裝梟龍首次滑跑成功!首飛成功指日可待!現場歡聲潮起。一位年輕人熱淚盈眶,口撰一首小詩,抒發自己抑制不住的情感:"'泰山'不畏攀登難,'四共'研製整十年。配裝梟龍首飛日,飛發全線盡歡顏。" 他就是這一項目的主管,中航工業發動機

科研三部副部長盧繼斌。



泰山"發動機研製,是集團公司第一個自行立項的中等推力渦扇發動機研製項目。這一項目同樣沒有國家投入,沒有現成的組織系統和管理模式。他針對自行研製的特點,一手抓現場管理,一手抓建章立制;他和同事們一道摸索,以"泰山"研製管理為平臺,初步建立起了航空工業自行研製型號的管理模式。

2、另一篇採訪報道也可以佐證上面的部分信息:

2013年《航空製造技術》記者採訪王永明("貴發所"副所長兼總設計師)問:梟龍戰鬥機採用的"泰山"發動機,是中航工業第一個自行立項的中等推力渦扇發動機研製項目,由中航工業渦輪院和貴發所共同研製。請您簡要介紹一下這款發動機。

王永明:"泰山"發動機是一款性能優異的中等推力渦扇發動機,可以作為輕型多用途戰鬥機、高端無人作戰飛機、中型艦載機以及殲擊轟炸機等的動力裝置。該發動機由集團公司立項,貴發所設計、黎陽公司總裝總試,全行業共同參與研製,已前後經歷10年時間, 目前已進入定型考核階段,預計2014年可完成發動機定型。

問:30年來,從中航工業渦輪院到中航工業貴發所,您始終堅持在科研一線,親自指導和參與關鍵技術難題的解決。請介紹一下您近年來的研究成果。

王永明:作為科工局專家組成員,在航空發動機設計體系建設、航空發動機設計技術研究與驗證方面,提出了"關鍵技術-低壓部件-高壓部件-核心機/整機"的技術驗證路線。在渦輪院任總工程師期間,在中等推力渦輪風扇發動機設計技術的研究、發展與驗證等方面取得了突出的進步。重點開展了高壓部件、系統和整機的技術驗證,形成了內容基本完整、設計方法和技術配套的推重比為9的中等推力渦輪風扇發動機設計體系……



其中"風扇低壓渦輪部件在整機平臺上的綜合驗證"和"高效殼型渦輪冷卻葉片設計技術研究與研製"2個項目獲得國防科技進步二等獎。在作為中發高壓部件設計技術驗證課題的具體技術負責人期間,主持完成了從發動機整機到核心機、部件的技術層級分解和詳細規劃,完成了三大高壓部件的研製,並在部件和發動機真實環境下得到試驗驗證。

從2011年5月以來,主要擔任幾型中小推力渦扇發動機的型號總設計師,總體來講,研製工作穩步推進,進展正常。值得一提的是,自行設計的某型發動機四級風扇設計方案通過評審,這是貴發所自主創新、預研型號並重的具體表現。



插入解讀:此前傳言的WS12(S3-2驗證機)和WS13B合併研製的傳言並非空穴來風。 2008年-2011年王永明在渦輪院(624所)工作,主持研製9推比的WS12發動機(S3-2驗證機)高壓部件、系統和整機的技術驗證,期間獲得了風扇低壓渦輪部件在整機平臺上的綜合驗證"和"高效殼型渦輪冷卻葉片設計技術研究與研製"2個項目國防科技進步二等獎---這個研究分支項目和2008-2011年S3-2的項目完全吻合,也是9推比項目,說明王永明確實是S3-2主操刀手,2011年5月王永明調任貴發所,那時候WS13E中推改進型正面對"技術質量問題頻發的不利局面",有官方媒體報道黎陽學習海爾砸廢坯、不可靠配件的報道,誓言工藝質量革新。

此時緊急把他從渦輪院(624所)調任貴發所,協調主管WS13E項目勢在必行,也必然利用WS12(S3-2)的部分技術成果反哺WS13E的改進工程。 如此WS12和WS13E項目"合併之說"也是邏輯成立的!

另外:一些吵的沸沸揚揚的有關S3-2驗證機為4代中推的說法可以洗洗睡了,當初國內連山寨的三代中推10多年都沒整利索,去搞4代中推?S3-2充其量是渦輪院(624所)和黎明發動機廠分別按項目分配自籌資金的3代中推驗證機而已,也不過9推比的目標,屬於3代中推的分支體系科技預研,此項目基本在2011年終止,合併到WS13E項目中去了,其中低壓渦輪和風扇研製的不錯。而全新的4代機中推,一定是在WS15 四代大推成功基礎上,通過技術反饋全新研製,應該已經立項,但是尚需時日。本人覺得真正意義的4代中推一定是10推比起步,10-11噸水平,後期改進型到12噸級別。

2013年11月29號八股文節選(印證上面採訪):……2011年5月,王永明調任貴發所副所長兼總設計師……面對2011年型號研製任務繁重、技術質量問題頻發的不利局面……值得一提的是,他們自行設計的某型發動機四級風扇設計方案通過評審,這是貴發所自主創新、預研型號並重的具體表現……"貴在堅持、發展創新、有所作為"是對貴發所發展歷程的一個總結提煉……王永明根據貴發所的具體情況,在發動機研究院的統一框架下,提出了"加強型號研製、深入型號預研,預研和型號並重"的工作思路。在此基礎上制定了高空長航時無人機和無人戰鬥機動力裝置預研等七個預研方向,明確當前及"十二五"時期抓好在研中推渦扇發動機研製,根據飛機動力需求派生髮展,積極開展參研型號研製的主要工作目標……



解讀:通過以上信息,至少可以解讀出以下幾層關鍵點:

1)眾所周知,渦扇13發動機是在測繪俄羅斯RD93發動機基礎上仿製的,而且是多部門聯合參與研製的項目,大部分配件可通用,是在2000年前後即開始測繪研製,距離裝機梟龍滑跑測試,用了10年以上光景;

2)2010年只是裝機梟龍滑跑測試,並沒有完成起飛測試,而且2010年3月-2013年底並沒有再續接八股文證實WS13原型機裝機試飛,直到2014年新加坡航展中航技副總劉宇口頭證實試製、試驗、試飛緊鑼密鼓進行。說明WS13原型機在那次裝機梟龍滑跑測試中性能並不如意,回爐整改,並採用新的設備、工藝和材料來提升性能,這意味著許多試驗、測試工作要重頭再來,不亞於重新再造的過程,而這個過程可以認定為WS13向WS13E轉變的過程。



3)WS13發動機一開始並沒有獲得國家立項,而是中航集團內部自行立項、貴發所和624所合作、黎陽公司總裝的項目,獲得全行業的參與支持。而通過最新消息中航動力投資近10億元建設黎陽三代中推發動機生產線來看,WS13向WS13E升級改進期間重視程度大大提高。

2014年2月12日《中國航空報》消息片段摘錄:

2010年,原黎陽公司所屬5家獨立法人單位重組整合,實施了一場涉及體制機制、管理、流程、制度、薪酬、文化等各項體系全面融合的根本性系統變革……營業收入連續3年上臺階,2013年營業收入突破50億元,同比增長26%,榮獲發動機公司經濟規模貢獻金獎和股東回報銅獎;發動機產銷量創近30年來新高,新機研製取得突破性進展……

當前,國家對航空工業空前重視,發動機產業正處於重大戰略機遇期。黎陽圍繞集團公司2014"改革管理年"主題……實現兩型新機重大突破……積極推進"新機、新區、新制"三新發展戰略落地。

解讀:2014年2月權威媒體《中國航空報》證實了新機研製取得突破性進展,此新機就是大功即將告成的WS13E中推改,此時離WS13E十二五規劃期限也不遠了。 實現兩型新機重大突破再次強調了WS13E,另外一個就是岷山發動機-即WS17發動機,此發動機2012製出首臺工程機,2014年點火試車成功。 此新聞和2014年新加坡航展中航技副總劉宇的話也是再次呼應的,說明WS13E的試製、試驗、試飛並非平坦,期間也是經歷了不小波折,終獲突破。

關於WS13E的風扇和壓氣機部件改進,及其WS17岷山發動機工程機,點火試車等信息有意者可以查詢2014年7月31日八股文"貴州航空發動就研究所冀國鋒動力研製展作為創新超越勇登攀--記貴州航空發動機研究所青年技術創新能手冀國鋒",此處不再贅述。



再結合一篇重磅科技八股文驗證以上時間段和相關重點突破:

2014年1月12日,由陝西秦川機床工具集團有限公司牽頭承擔的"立式銑車複合加工中心"課題在用戶現場西安三航動力科技有限公司通過了驗收。該課題完成了VMT80和VMT100兩款4臺樣機的研製,其中一臺採用國產數控系統及力矩電機,機床X/Y/Z軸快移速度60m/min,工作臺承重1500Kg/1200Kg,轉速500/600rpm,主軸轉速12000rpm,實現了車銑複合、五軸聯動加工功能。



完成了整機試驗檯、高速進給試驗檯、車銑雙功能轉檯試驗檯、擺頭動力刀架試驗檯和高速電主軸試驗檯五個試驗檯的建設,開展了銑車複合加工中心整機設計、機床綜合性能檢測及補償、機床熱變形及熱阻分析等技術研究和應用,設計並研製了雙功能車銑複合轉檯、擺頭動力刀架、力矩電機等關鍵設備,具備了向用戶提供典型零件成套工藝解決方案的能力。經國家機床質量監督檢驗中心檢測,課題研發產品的幾何精度、位置精度、工作精度等指標都達到任務合同書的要求,機床MTBF超過900小時。