中国航发  

圖:中國戰機水準和發動機水準脫節極為嚴重

人民日報:中國航發差在設計水準,和西方產品仍相差二十年

2017-09-11 · 候知健

今天人民日報發表文章《全球僅5個國家能造航空發動機,中國爭取20年左右實現並跑》,提到了中國航空發動機研製的一些問題。

文章中,接受採訪的中國航發科技委主任、中國工程院院士尹澤勇表示,中國航發“最大的短板是設計”,未來要彌補短板,“當前首先抓的應該還是設計”。

和美歐俄的航發發展對比借鑒,中國航發設計水準一直上不來的主要原因,最主要在於兩個方面:其一,歷史上長期欠缺完整、系統的遠期規劃,特別是成譜系的核心機家族研製。其二,發動機研製行業嚴重欠缺競爭,技術進步欠缺推動力。

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圖:CFM56模型剖面

談及中國航發問題,國內歷來喜歡強調航發固有的設計難度問題:高溫高壓振動強烈,部件極多極為複雜等等。然而長期以來,中國在航發研製規劃中,恰恰沒有分解技術難關、控制工程型號研製風險、高效規劃技術突破方向的頂層設計。

美國從50年代末期開始,針對航發設計製造特別複雜的問題,制訂了核心機和工程型號的雙線發展策略:

把航空發動機按照各個基本的功能分解成各種模組,對於一系列技術和結構上共通性較高的發動機,只取其中最核心的結構(圍繞高壓壓氣機、高壓渦輪、燃燒室等部件的燃氣發生器),先做核心機的領先研究。

這種核心機由於週邊部件少,因此研究各種機理、分析各種故障時,干擾因素也少;各種先進材料、先進工藝、先進設計,很容易在上面發現並排除設計缺陷。而且技術進步和工程經驗的積累非常高效,能夠不間斷的總結和歸納並應用在後續核心機研究中。

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圖:F119發動機

這一條線是始終獨立發展從不停止的,美國從1961年到2017年規劃和發展的核心機,僅明確的分代型號就有9代,而且這還不包括大量的跨代改型。在我們計畫再用20年實際與美英法並跑的現在,美國已經籌措安排第10代核心機的研製了;我們追趕,別人也不會原地停著。

而在另一條線上,當美國要研發一款實用發動機時,他們只要挑選一款合適的成熟核心機,加入風扇、噴管等週邊部件,就能成為實用化的型號——這個過程中,可以確保發動機不存在核心環節的設計缺陷,設計可控性非常高。

而在國內,參照美國進行核心機譜系化的研究是近年才開始起步的。

此前國內的發動機仿製改進、獨立研製的經驗其實並不少,而且財力投入相當大,問題是不成系統化。研製新型號的過程中,嚴重缺乏可靠而高效的技術和設計儲備,各種問題不斷——其中大量出現核心設計都需要反復修改的情況,直到設計定型後多年都不能達到令人滿意的可靠性。

此外很多型號中付出極大代價獲得的經驗和成果,得不到系統化的整理和分析,沒有轉化為基礎設計能力的提升,結果換了一個型號就用不上了。

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圖:即使是在核心機上,美國也保持著充分的技術競爭

而另一方面,美國、英法、乃至於俄羅斯,其發動機研製都有著很強的競爭氛圍。甚至就以俄羅斯來講,其現在的117S發動機也是留裡卡·土星和禮炮兩家公司高度技術競爭的結果。

國內如果不能形成有效的競爭氛圍,舉國體制並不能確保航發研製的脫胎換骨——因為從1949年到現在,中國航發一直就在舉國體制的模式下發展。

本文出處:http://dy.163.com/v2/article/detail/CU2MGOF7051597E8.html

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