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張斌:巨龍之心——中國噴氣發動機工業的騰飛(2)

2013-04-16 17:14:00 作者: 張斌 評論: 字體大小 T T T
航空工業是技術密集型和軍民結合型產業,在軍事和經濟上都具有重要的地位和作用。航空工業是工業技術的最高巔峰,堪稱現代工業的皇冠。

在引進仿造的基礎上,我國也逐步開始嘗試自行研制、改進噴氣式發動機。1956年我國就成立了噴氣發動機研究室,開始參照渦噴-5研制噴發-1A。1962年提出把渦噴6發動機改型為渦扇發動機。1965年開始對渦噴7發動機進行改進,稱為渦噴7甲。

從當時世界航空發動機的整體技術水平上看,中國在自行研究、設計方面絕不算落后。

我國第一臺自行設計、制造的噴氣發動機噴發-1A于1957年開始研制,到1958年中就正式裝機試飛。當時幾個擁有噴氣發動機研制能力的國家中,法國自二戰結束起就開始“阿塔”101的研制,但直到1951年底才第一次試飛成功。

我國科研人員提出將渦噴6發動機改型為渦扇5發動機,是1962年的事情。距離全世界第一種實用渦扇發動機,英國羅-羅公司的“康維”投入批量生產不過3年。而KC-135、波音707和DC-8等飛機所使用的大名鼎鼎的普惠JT3D的研制工作,則開始于1957年,僅僅比我們領先了5年時間而已。

無可奈何的下馬

但令人遺憾的是,上世紀70、80年代,包括噴發-1A、渦扇5、渦扇6和渦扇8等大批自研、仿制噴氣發動機卻無可奈何地下馬。這其中有很多型號都已經完成了試制、試車,甚至已經實際裝機進行試驗了。雖然各自還都存在問題,但說他們距離成功只有一步之遙并不為過。

這些因為種種原因被迫下馬的發動機中,不乏設計思路先進,性能超前的作品。我們甚至可以推測,其中某些型號如果能夠走下去,我國在航空工業方面應該能夠獲得跨越式發展,當今航空工業的面貌也會大為不同。

以渦扇5為例,這種源自渦噴6的渦扇發動機雖然最大推力只有35.5千牛,遠遠小于同時期美、英研制投產的JT3D和“康維”等型號。但他卻采用了壓氣機可調葉片等當時相當先進的技術,而且在推力增加的前提下,油耗率比渦噴6有著大幅度下降。同時他還是我國對渦扇發動機的一次難能可貴的嘗試。

如果這型發動機能夠最終投產,那么我國就能提前很多年擁有獨立生產渦扇發動機的能力,在噴氣式發動機領域就會再一次走在世界前列。但由于原計劃裝載的轟-5改進計劃下馬,這型已經走到實際裝機實驗的發動機最終夭折了。

再比如渦扇6,這型發動機是1964年提出,1966年開始試制的。雖然當時正處于十年浩劫的動蕩時期,但在科研工作者的努力之下,這型發動機到1968年就開始臺架運轉試車,到1980年時,發動機性能已經達到了設計指標。這種發動機的性能,放在當時的世界上也絲毫談不上落后。

由于使用了提高渦輪進口溫度等先進技術,渦扇6發動機的推力相當大,其設計最大加力推力達到122千牛。與之相比,上世紀70年代美國研制的第三代大推力先進渦扇發動機F100-PW-100的加力推力也不過100千牛左右。

渦扇6上使用了一定數量的鈦合金材料,并利用技術手段減重,使得發動機推重比達到6。與其同時期開始研制的法國M53型渦扇發動機的推重比也不過如此。

即便到了今天,我國在先進殲擊機上所使用的俄制AL-31F,最大加力推力也不過跟渦扇6相當,不過在推重比方面比渦扇6具有優勢而已。

如果渦扇6能夠最終列裝,我國在上世紀80年代與世界先進水平相比,最多也不過落后10年左右而已。但隨著原定采用渦扇6發動機的殲-9式殲擊機下馬,渦扇6也被放棄了。

更加令人無語的是,技術先進,性能超前的渦扇6下馬后,負責渦扇6發動機研制工作的606研究所從1984年開始了渦噴14發動機的研制工作。此研制工作歷時18年,直到2002年,渦噴14才設計定型。而到這時候,這款發動機在性能上已經基本沒有什么實際價值可言了。

錯誤的思維模式

這些損失是什么原因造成的?

是科研人員不夠努力嗎?肯定不是,實際上,渦扇6研制過程中使用部門曾突然追加性能指標,要求將發動機加力推力進一步增加到138千牛。即便面對這種不盡情理的要求,科研人員還是在短短兩年時間里拿出方案,完成改進。新的渦扇6改不僅在推力上達到了使用部門的要求,推重比也進一步超過了7。這種速度,如果不是有空前的工作熱情,不是盡了最大努力,恐怕是很難實現的。

那么,是國家在發展航空技術方面決心不夠,或者政策上沒給出足夠的保障嗎?也不盡然。其實放棄渦扇6后,606所承擔的渦噴14項目,就是國家為了保持科研能力,避免設計隊伍流失而下達的。可以說,國家在明知這個項目沒有太大價值的前提下投入財力物力,就是為了給科研隊伍提供足夠的保障。這種決心也不可謂不大。

其實稍加分析就不難發現,從噴發-1A開始,直到用于運-10的渦扇8,無論上馬還是下馬,都與所裝載的飛機有直接聯系。這些發動機之所以被放棄,就是因為失去了原計劃中的裝載機。而其他那些成功的發動機之所以保留下來,也是因為裝載它們的飛機投入了使用。

這證明,當年我國的航空工業領域存在著嚴重的飛機型號牽頭、生產先行思維模式。整個航空工業是圍繞著飛機展開的,一型飛機的成敗,決定了與之相關的一切零部件是否能獲得支持,是否能投產。是否能投產又直接決定了一個發動機型號能不能存在下去,無論這個型號已經走了多遠,距離成功有多近,技術上是否有保留價值。

這種錯誤的思維模式,跟航空工業建立之初大量引進蘇聯先進型號有莫大關系。當時引進一款世界先進水平的噴氣發動機太方便了,引進之后,單純的仿造生產也不難。使得從決策者的角度看,先進噴氣式發動機很容易得到,進而錯誤地認為自行研制設計也應該不難。結果就導致了在科研上稍遇困難、稍有拖延就失去耐心,輕言放棄。總是希望能夠引進或者仿制國外現有的成熟型號,以回避困難。

作為對照,與新中國幾乎同期建立噴氣發動機工業的法國,卻由于堅持獨立自主搞科研,堅持搞屬于自己的噴氣發動機,走出了一條成功之路。

責任編輯:魅影
來源: 環球財經
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時間:
2014年12月28日 ~2014年12月28日
地點:
北京市海淀區中科資源大廈南樓4層 水木匯咖啡館
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