龍騰日月


    據“全球飛行資源”網站當地時間7月15日的報道，巴基斯坦空軍兩架梟龍戰機在一架C-130的伴隨下，已經抵達英國漢普郡，前來參加2010範保羅航展，這是梟龍在西方首次公開亮相。梟龍此次在西方航展上亮相可以說是梟龍戰鬥機乃至中國航空工業發展的一次重要事件。一個積貧積弱的半農業國家，一個飽經戰亂和困苦的民族經過幾十年的不懈奮鬥和努力不僅僅使自己裝備上了世界先進水平的作戰飛機，還通過自己的科研實力和工程水平讓自己盟國的天空雷電轟鳴，霹靂呼嘯。（雷電是梟龍在巴基斯坦空軍的綽號，霹靂是我國空空導彈的代表符號）

加掛三個副油箱，采用巴基斯坦空軍空優塗裝的梟龍戰鬥機抵達範保羅航展現場

    在新中國航空工業建設過程中，蘇聯老大哥確實給予了很多幫助，我們對為了新中國航空事業發展做出突出貢獻的國際專家和友人表示崇高的敬意。但是當徒弟快要超過了師傅，師傅心裡就開始酸溜溜的了。最近俄羅斯媒體使勁在鼓噪：梟龍是老大哥拳頭產品米格-29在第三世界軍火市場的主要競爭者，將對其出口構成威脅。遍覽世界戰鬥機市場，梟龍戰鬥機可以說是性價比最高的三代戰鬥機。梟龍通過新老技術的成功融合，以較低的成本實現了發射主動雷達制導導彈進行超視距空戰的性能。同時，面對小巴本國空軍裝備的F16C/D戰鬥機的有力競爭，梟龍通過采用更加先進的氣動布局，換裝先進綜合航電和全權數字飛控系統等措施進行了全面的作戰效能升級。當梟龍04號原型機展現在世人面前時，世界明白了，中國航空工業早已不是蹣跚學步的學徒，而是劍指全球戰鬥機市場的一匹黑馬。參加範保羅航展只是梟龍邁出國門，殺向世界的一步。是的，你們會習慣世界各大航展上中國飛機的身影的。

梟龍已擺脫了剛出世時的青澀，一舉一動已經是世界先進戰鬥機的派頭

    從殲七改兩側進氣的超七，到美國格魯門公司指點下的佩刀計劃，再到米格設計局參與下的FC-1，最終梟龍研制成功了。雖然在氣動、結構和航電方面，梟龍都帶有國外設計的因素，但是梟龍全身上下都是中國造，除了動力。是的，又是動力，梟龍和殲十，殲十一，飛豹等我國自主研制的戰鬥機面臨著同樣的問題。梟龍所采用的動力是俄羅斯發動機RD93，與梟龍的競爭對手之一米格29所采用的動力是基本一樣的。於是為了打壓中國武器出口，爭奪國際市場份額，俄羅斯媒體前一段時間又傳出來禁止出口RD93航空發動機給中國裝備梟龍戰鬥機的消息。緊接著，正在為梟龍動力被卡脖子擔心的人們又聽到另外一個振奮人心的好消息：中航工業自行立項研制的泰山發動機配裝梟龍與2010年3月18日首次滑跑成功！那麼泰山發動機性能如何？中國在中等推力航空發動機研制路程上又經過怎樣的波折與成功？請聽龍騰為您講述：中國的中推之夢。

    本國航空動力工業是從維修、生產和仿制前蘇聯渦噴發動機開始的，經過多年發展，研制生產了渦噴7和渦噴13兩個主力型號。但是由於航空工業整體實力較弱，我國渦輪風扇發動機發展一直沒有起色。606所設計研制的910發動機，也就是我們熟知的渦扇6發動機經過16年的研制，卻沒能最終成功。我國生產裝備的第一款中等推力渦扇發動機是從英國引進仿制的秦嶺，也就是渦扇9，其原准機是斯貝MK202。

英國斯貝MK202發動機

    軍用斯貝MK202發動機是英國羅斯·羅伊斯公司在民用斯貝MK511和MK512基礎上發展起來的，為滿足軍用要求加大了的飛行載荷和受力狀態，在結構上和材料上作了較大的修改。斯貝MK202發動機是雙轉子渦輪風扇內外函混合加力式發動機，其采用了五級軸流式低壓壓氣機，12級軸流式高壓壓氣機，環管燃燒室和高低壓渦輪各兩級。整機加力推力9.3噸，軍用推力5.5噸，燃燒室出口溫度1500K左右，流量92.5公斤每秒，推重比5.05。雖然斯貝MK202的成功引進解決了飛豹的動力問題，但是不得不說斯貝MK202這款發動機的整體技術水平是較低的。由於其設計年份較早，整機結構設計落後，發動機轉子總級數達到了21級，推比僅僅是5級別的，而三代典型中等推力渦扇發動機轉子總級數一般是12左右，推比是7一級。不過渦輪風扇發動機相比於渦噴發動機的優勢卻在飛豹身上顯示的極為明顯，由於斯貝MK202耗油率較低，飛豹最大作戰半徑達到了突破性的1600公裡，相比於國內其他作戰飛機，不得不說飛豹成為遠程精確打擊的國之重器。

裝有秦嶺發動機的飛豹戰鬥轟炸機，真正成為了遠程精確打擊的國之重器

    在上世紀70年代初期本國引進斯貝MK202這一款二代中等推力渦扇發動機的時候，航空強國已經開始裝備第三代渦輪風扇發動機。第三代渦扇發動機的典型代表就是美國的F404。該機采用帶可調進口導流葉片的環形進氣口，3級軸流寬弦實心鈦合金風扇葉片，7級軸流式高壓壓氣機，短環燃燒室和單級高低壓渦輪的總體設計方案。中間推力4800千牛，加力推力7120千牛，推重比7.24的性能指標傲視群雄。為了縮短差距，跟上潮流，1980年我國開始了高性能推進系統工程預先研究（簡稱高推預研）計劃，整個計劃的核心目標就是對F404發動機進行分析和預先研究，研制出水平相當於F404核心機的中推核心機，為我國自行研制渦扇發動機提供技術儲備。根據相關資料記載：該項目以中國燃氣渦輪研究院為總工程師單位，有全國24個廠、所、院校1000多名高、中級科技人員參加。


先進中等推力發動機的典型代表美國的F404發動機

    國內首先以F404為預研對像，對F404的結構，循環參數，冷卻手段，材料和工藝進行了全面的分析研究，然後在國內開展相關技術的研究和突破工作。經過長達10年的艱難攻關，中推核心機的相關核心技術被陸續攻破。1990年底，中推核心機被正式列為國防科工委”八五”期間l8項關鍵預研項目之一。624所開始開展中推核心機的研制，同時積極進行中推驗證機的方案論證工作。並將中推預研分為3個階段，即三大高性能部件研制，中推核心機研制和中推驗證機研制。三大部件即航空發動機的高壓壓氣機、燃燒室和渦輪，航空發動機研制的重點。中推核心機采用了七級高壓壓氣機（核心機沒有風扇，也就是沒有低壓壓氣機）、短環燃燒室和單級高壓渦輪（沒有風扇的同時也沒有低壓渦輪）的總體設計。其基本結構與F404完全相同。其中七級高壓壓氣機全面達標，相當於美國F404、CMF56發動機高壓壓氣機的水平，此後先進的高壓壓氣機成為我國先進航空發動機的特色，包括我國推比10一級核心機在內的航空發動機研制計劃都廣泛受益。突破三大部件研制後，中推核心機進行了組裝，解決了三大部件的匹配問題。然後開始了地面台架和高空台的試車任務。1992年12月12日，中推核心機達到地面最大轉速狀態，1994年1月中推核心機達到設計指標。

中推核心機非常非常稀有的清晰照片，也是僅有的幾張能夠找到的照片中最清晰的一張

    高推預研歷時15年，經歷了四個階段，取得了許多令人矚目的重大成果。通過高推預研，我國初步掌握了推比8一級核心機的總體、氣動、冷卻、結構、強度設計技術和三大部件間的匹配技術。按照我國航空發動機型號都以山川命名的習慣，中推核心機被命名為“天山”。1997年，中推核心機獲得研制中推驗證機的批准。正在高推預研計劃經過多年的基礎研究開始工程化變成實在的發動機型號之時，1999年，高推預研計劃因經費問題終止。此時，中推核心機的整體技術水平已經與F404、RD33相當。不過各位看官莫要惋惜，預研計劃的好處就是進行技術驗證和儲備，項目雖止，但技術不死，天山不倒！經過數年沉寂，中推以一個更加令世人驚艷的面貌展現在世人面前，它就是……我們下文再說……


中推核心機台架試車時的照片，可以看到我國航空發動機工作者的工作環境並不是很好，向他們致敬。

    高推預研計劃中斷有著多方面的原因，除了經費方面的原因之外，高推下馬另外一個很重要的原因就是受到了其他型號的衝擊，它就是前文中裝配梟龍滑跑成功的渦扇13，綽號泰山。與中推核心機從基礎研究開始逐步進行驗證和試車並且進行長遠規劃的發展不同，泰山是個針對性很強的項目。隨著梟龍項目的推進和米格設計局的加入，梟龍的動力問題從西方系的發動機轉向俄羅斯。米格設計局很自然的把米格29的動力系統RD33推薦給了中國，於是梟龍裝備了RD33的單發型號RD93中等推力發動機。小巴裝備梟龍是為了打印度阿三，而阿三和梟龍動力的提供者俄羅斯有長期軍售關系，於是阿三就開始呼吁俄羅斯禁止出口RD93發動機給中國。俄羅斯媒體也是一陣一陣的響應阿三的號召，聲稱梟龍走向國際市場影響了米格29的生意。本國向來不是個伸著脖子讓別人卡的主兒，2005年本國開始山寨俄羅斯RD93發動機，這就是泰山。相信再過幾年，梟龍也就能夠像完全擺脫英國斯貝進口發動機的飛豹一樣，實現動力的自主供應。由於泰山項目屬於仿制現有發動機，而且技術成熟可靠，因而一直搞得比較艱難的天山就受到了影響。本國航空工業被外來型號衝擊而下馬的自主型號還是不少的。不過經過長期的經驗教訓總結，本國也明白了，航空發動機不能總是靠進口，一定要有自己研制的先進型號。
珠海航展上的新中推與RD33進氣道支板設計比較類似，進氣道頭錐裡就是風扇前的零號軸承

    珠海航展上，一個加力推力9500公斤的新型中等推力發動機模型引起了眾多關注的目光。這款沒有注明型號的中推發動機模型到底是何方神聖，技術來源如何？網絡上猜測滿天飛。我們暫且稱之為新中推吧。新中推采用了類似於RD33風格的進氣道支板來支撐風扇前的軸承，而F404、EJ00等西方中推都采用了風扇後加軸承的支撐方案。但是整機外形采用了銑出柵格的鈦合金機匣這一點又偏偏與F110和EJ200等歐美航空發動機非常類似。當然決定整機技術脈絡不是轉子支撐方案也不是外機匣如何處理，而是三大部件和核心機部分設計。根據模型展示出的新中推的內部結構來看，新中推的風扇應該是三級左右，采用了七級高壓壓氣機和短環燃燒室。新中推的渦輪部分沒有展示出來，但是不妨礙我們推測一下。事實上，自從第三代先進中推機問世，一般都采用單級高低壓渦輪的設計。因而新中推最可能采用的結構就是三級風扇、七級高壓壓氣機、短環燃燒室和單級高低壓渦輪的整體設計。現在我們對比一下天山七級高壓壓氣機、短環燃燒室和單級高壓渦輪的結構……
新中推內部展示出的七級高壓壓氣機，其外部是銑出柵格的鈦合金機匣。
西方發動機往往使用銑出柵格的鈦合金機匣，這是法國的M88中推發動機，這一點與新中推非常類似

    天山復活了！不對，應該是涅槃，因為新中推的整體技術水平比天山有了一個提升。

    天山師承美國先進航空發動機典型代表F404的整體設計，技術水平明顯高泰山一個檔次。這麼性能優良，投入巨大的預研項目就此付諸東流豈不是相當可惜。實際上，我國根據國外先進航空發動機研制經驗，開始構架推力從20千牛一直到200千牛的航空發動機核心機序列。我國用五個流量不同的核心機來保證今後航空兵和民航大部分發動機型號的研制。這就是核心機預研工程。而中推核心機已經作為這個計劃的一部分納入到了我國航空發動機長遠發展的規劃當中。根據資料來看，中推核心機就是整個核心機序列中的換算流量20公斤的核心機GD20。新中推的加力推力達到了9500公斤，這已經接近大推力渦扇發動機的推力級別了。傳統的第三代中等推力渦扇發動機比如F404基本型，其加力推力一般是7-8噸級別。加力推力9噸以上的性能指標一般是以EJ200為代表的新一代中推發動機的參數。因而可以推斷新中推一款新一代中等推力渦扇發動機，其推比應該在8以上，甚至達到9。目前新中推應該處於驗證機或者型號研制階段，等到新中推定型的時候，我國就真正可以說擁有了自主設計的先進中等推力航空發動機。縈繞我國四十年的中推之夢，可以變成現實了

界中推之王，中推新秀EJ200，新中推相比於EJ200也許性能尚有不足，但是已然可以屹立於世界先進中推之林了。