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18年乌克兰将苏联国宝级航空发动机卖给中国,俄专家泼了一盆冷水

2024-09-22军情

中国从一穷二白发展到现在,很多方面都有了巨大突破,但在航空发动机领域,我们还是落后于世界。

航空航天领域,发动机举足轻重。新中国成立初期,我国无力自主生产航空发动机,该飞机的关键部件得依赖进口。

虽然我国过去多次立项研究航空发动机项目,但大都失败了。本世纪初,我国才开始重视航空发动机研制工作,技术突破加速,但仍落后美俄等大国。

哎,你知道吗,就在这会儿,乌克兰把苏联那「国宝级」航空发动机卖给中国了。这在好多人眼里是件好事儿啊,可为啥俄罗斯专家要给咱们泼冷水呢?

【仍然落后的我国航空发动机】

航空发动机虽也是发动机,但技术垄断严重,高精尖得很,没实力的话,短时间内很难在这领域突破。

航空发动机涉及无数科学技术,比如材料学、流体力学等,是个技术集合体,任何一个环节有短板,都会让整个航空发动机研究的技术水平受限。

我国航空发动机技术起步晚,研究进展较慢。虽然现在能「上九天揽月、下五洋捉鳖」,但在航空发动机领域还是比较落后。

比如说,航空发动机中有个特别重要的器件「涡轮叶片」,这是我国的薄弱项。涡轮叶片是全球最难制造的部件之一,可以说是「工业皇冠上的明珠」。

航空发动机工作时内部温度高达 2000 度,高温、高压气流还直接冲击涡轮叶片,推动涡轮叶片旋转、产生推力,这使得涡轮叶片工作环境极其恶劣,所以涡轮叶片必须耐高温、耐高压。

还有啊,据科学研究,涡前温度每升高 100 度,发动机推力能增加 15%,要是涡前温度差 200 度,那就表示发动机整整差了一代呢。

简单来说,涡轮叶片耐高温性能谁更强,发动机推力就更大,也就更先进,这也是我国目前比较欠缺的。

我国航空发动机落后的可不只涡轮叶片这一项。总的来说,虽然我国现在的航空发动机在推力方面追赶得很快,但故障较多、寿命较短,在材料科学、加工技术方面跟美国、俄罗斯比还有明显差距。

比如说,中国太行 WS10B 发动机的推力是 14 吨,英国 EJ200 发动机的推力是 9 吨,太行 WS10B 发动机的推力比 EJ200 发动机高 5 吨,从推力来看,太行 WS10B 发动机比较先进。

不过,我国的发动机寿命才 3000 小时,不如英国。有分析人士称,这表明我国的航天发动机技术在精细化方面还需进步。

但不得不说,现在航空发动机技术最厉害的还是美国,他们不仅航空发动机产品最齐全,性能和持续发展能力也强。

美国的大推力喷气式涡扇发动机不仅推力大、推重比高,还故障率低、使用寿命长,真是让人羡慕啊!

俄罗斯在这方面的技术也很先进,值得一提的是,俄罗斯和美国制造航空发动机的思路不一样。

美国为了降低航空发动机上多余的连接和缝隙,会采用「整体叶盘」技术,也就是用高端机床直接制造出叶片和中间圆盘。这样做的优点是核心部件更结实,重量也会减轻,但成本和技术要求也很高。

但俄罗斯可不一样,他们靠自己厉害的数学能力,能把发动机的受力分布算得特别准,让压力均匀分布到各个地方,发动机就能稳稳当当的了。

美国和俄罗斯的航空发动机更先进,尽管我国飞机已开始装备国产发动机,但在很多时候,我们仍依赖从美、俄进口的发动机。

不过,被「卡脖子」这事让我们明白,航空发动机这种关键技术、关键部件老依赖进口不行,得自己研发、生产,这才是我们能进步的唯一途径。

那我们咋个才能让航空发动机的研究快点搞出来呢?

【乌克兰出售苏联「国宝级」航空发动机】

想让我国航空发动机发展快一点,「逆向工程」是很多国家走过的「近道」。

做研发工作得了解同类产品,这跟写论文得先读前辈们已经发表的论文一样,大家都做过借鉴和升级这事儿。

不过,正如我们之前所说,航空发动机这种高精尖的东西,技术封锁很严密,我们要怎么搞「逆向工程」呢?

这会儿,乌克兰就派上用场了。如今的乌克兰,早已不是「欧洲粮仓」,而成了「欧洲子宫」,还被美西方国家忽悠着,陷入了战火。

不过,乌克兰以前也挺富有的,它是苏联的工业中心,苏联把好多先进的工业和武器制造厂都建在了乌克兰。

比如说,我们都了解的黑海造船厂在乌克兰;还有,生产大飞机的安东诺夫公司、设计坦克的莫洛佐夫设计局也在乌克兰;另外,能生产先进航空发动机马达西奇公司也在乌克兰。

这么说吧,乌克兰在苏联整个工业体系中那是相当重要,就跟夜空中最亮的星似的。

苏联解体后,俄罗斯继承了大部分遗产,乌克兰也分到了不少:乌克兰分到了苏联超过 3500 家大型军工企业,其生产能力占苏联的 35%,乌克兰当时掌握的先进科技由此可见一斑。

据说,乌克兰曾是独联体中仅次俄罗斯的第二大航空工业国。

但问题是,乌克兰继承了丰富的资源,但在接下来的几十年里,由于社会经济问题,乌克兰未能充分利用这些资源,这给整个航空工业带来了巨大冲击。

乌克兰航空工业一直面临人才流失和资金短缺等问题,这使其研发制造能力逐渐减弱,陷入了恶性循环。在这种情况下,乌克兰盯上了中国:中国对航空发动机有很大需求,也有钱,无疑是他们的最佳买家。

我国呢,确实需要乌克兰的航空发动机技术,毕竟前苏联在重型战略运输机的研发上可厉害了。

比如说,安-225 运输机是苏联研制的大家伙,也是世界上最大的运输机,它创下的很多纪录到现在都没人能破。

这飞机装的是 D-18T 高性能发动机,1980 年首次试车成功,1985 年通过官方测试。

D-18T 的推力约为 229 千牛,推重比约为 5.7,涡前温度约为 1600 开尔文,涵道比为 5.6,还配备反推力装置,是一款高涵道比涡扇发动机,曾被誉为苏联的「国宝」发动机。

我国高涵道比涡扇发动机研制相对落后,需要突破,而乌克兰也正好有这方面需求,双方一拍即合,决定合作。

据媒体报道,2018 年乌克兰马达西奇公司授权中国生产该公司的多种发动机,其中包括 D-18T 高涵道比涡扇发动机和 D-27 对转涡轮螺旋桨发动机。

这样一来,我国就可以对这些航空发动机进行一定的研究,这对我国的航空发动机技术进步很有好处,可能会让我们少走很多弯路。

所以啊,这个消息传回国内,好多人都高兴得不行。可还没等我们乐呵多久,俄罗斯专家就给我们浇了盆凉水,让我们别「太乐观」,这到底是为啥呢?

【俄罗斯专家为何泼冷水?】

就像之前说的那样,我们国家以前的航空发动机大多是从美国或俄罗斯买的。那么,俄罗斯专家给我们泼冷水,是因为他们担心如果我们的航空发动机技术有了突破,就不从他们那里买了,会让他们遭受损失吗?

有一些人觉得他们可能就是想「坏事」,拖住我们合作的进度,让我们国家还得继续用俄罗斯的航空发动机。

也许俄罗斯方面有过这样的想法,但老实说,俄罗斯专家的分析也不是一点儿道理都没有。

因为俄罗斯专家说过,乌克兰的 D-18T 航空发动机生产线已经关停快 10 年了,还得靠俄罗斯才能复产,这说明乌克兰航空发动机方面的人才不够,可能没法给中国的生产线提供有效指导。

而且乌克兰的技术是前苏联时期研发的,这么多年没升级改造,已经落后了,他们的生产设备也是前苏联的老古董,意味着我们引进的是落后技术,高兴也没必要。

从技术角度来说,俄罗斯专家讲的没啥毛病。

D-18T 的涡前温度 1800K 数据滞后,这很明显啊。

现在,国际上认可的第四代大涵道比涡扇发动机的涡前温度已超过 1950K,我国研发的 CJ1000 的涡前温度也达到了 1950K,而在研的 CJ2000 涡前温度更是高达 2200K,这么看,D-18T 确实落后先进技术好几代了。

而且,D-18T 的使用寿命才 1500 小时,跟现在的数据比差远了,这么看我国是不是不该引进 D-18T 航空发动机啊?

也不是这样,我国大涵道比发动机研制挺落后的,D-18T 起码能给我们个研制大涵道比发动机的参考,我们可以在这基础上改改,造更先进的航空发动机。

分析人士称,D-18T 通常用于大型运输机和客运飞机,目前我们的选择有限,所以 D-18T 算是比较理想的了。

此外,D-18T 是「三转子」发动机中的一种。

「三转子」发动机就是有 3 根嵌套转轴的涡扇发动机,它比双转子涡扇发动机多 1 根转轴,可以让各级轮盘叶片分别在最佳转速下工作,从而提高启动效率,增强发动机稳定性。

研究显示,三转子涡扇发动机可以用「落后」材料实现「先进」材料制造的双转子发动机的性能。

所以,虽然 D-18T 发动机过时了,但三转子设计还是很有价值的。要是我们能把这技术研究透了,对提高我国航空发动机整体技术水平有帮助。

从其他几个发动机来看,俄罗斯专家对此也提出了质疑。比如 D-27 桨扇发动机,曾被认为是能替代涡桨和涡扇发动机的完美之选。

这款发动机的最大功率能到 14000 马力,而且在高速飞行的情况下,还特别省油,对战术运输机、固定翼舰载机预警机等飞机特适用,可以说优点很突出。但缺点也很明显,就是 D-27 的安全性似乎让人不太放心。

数据表明,D-27 之前进行了 440 次试飞,然而空中停车次数竟高达 52 次,这故障率明显过高了。

对于我们国家来说,在桨扇发动机方面的研究几乎为零,短时间内很难提升相关技术并优化其性能,所以引进这款发动机的价值可能还没完全展现出来。

就因为这个,俄罗斯专家才给我们泼冷水,说我们「高兴得太早了」。

但引进「动力沙皇」马达西奇的发动机,能让我们更好地吸收先进航空发动机的技术,推动国产航空发动机实现技术突破,使我们能更快地达到世界先进水平,打破其他国家对我国的技术封锁。即便有几款不适合我们,从整体来看,其积极影响大于消极影响,我们也没必要因此觉得「亏了」。

等我们把航空发动机的先进技术都掌握了,我国在这方面肯定还能有大突破,也能给研制新型飞机提供更强大的动力支持,让咱们的飞机都能装上「中国心」在天上飞。