本文陈述所有内容皆有可靠信息来源,赘述在文章结尾
文 | 昕昕
●—? 前 言 ?—●
最近,军迷圈里的热点话题总是围绕着几个关键词:六代机、076、下一代航母......
但你可能没有注意到,在这些耀眼的光环背后,有一则消息悄然流出,却鲜为人知。
这则消息或许掀不起万人空巷的狂欢,但对中国航空事业而言,其意义之重大,绝不亚于任何一款明星装备。
这个"最强悍"的玩家究竟是谁?
●—? 发动机,航空工业的"心脏" ?—●
在浩瀚的蓝天之上,雄鹰在云霄间翱翔,它们迎着风展翅高飞,时而俯冲,时而盘旋,然而这一切的背后,是一颗"心脏"在默默地跳动——发动机。
发动机是飞行器的灵魂,是航空工业的核心,没有它的力量,再强壮的机翼也无法托起飞机的身躯;没有它的呼啸,再完美的流线型也只能永远趴在地上。
从最早的活塞式发动机,到后来的涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机,再到如今的超音速冲压发动机,每一次发动机技术的突破,都引领了一次航空工业的革命。
但发展航空发动机绝非易事,它是一个复杂的系统工程,涉及航空、材料、机械、电子、控制等多个学科,需要顶尖的科研人才、超前的工业体系和庞大的资金投入,这也是为什么只有少数大国能够真正掌握核心航空发动机技术的原因。
新中国成立之初,我们的航空工业基础几乎为零,更谈不上自主研发发动机,此后的几十年里,中国的科研人员夜以继日地工作,从仿制到自主设计,从引进到消化吸收再创新,一步一个脚印地向前迈进。
涡扇-6、涡扇-10、涡扇-15......一个个型号标志着中国航空发动机从无到有、从弱到强的发展历程。
然而,我们必须清醒地意识到,相较于世界先进水平,中国航空发动机在若干关键技术方面仍存在着不容小觑的差距。
高温材料、高效叶片、数字化控制系统等领域,我们虽然奋起直追,但在基础研究、工程化应用上还需要付出更多努力,尤其是在大涵道比涡扇发动机、甚至是更先进的第六代发动机技术上,我们更是刚刚起步。
落后就要挨打,这是历史发展的铁律,上世纪八九十年代,我国的歼-8Ⅱ、歼-10等战机研制屡屡受阻,根本原因就在于发动机技术的制约。
如今在智能化时代的战争中,隐身性、超音速巡航、长航时成为战斗机的标配,而这一切,都离不开更加强大、高效、可靠的发动机。
发动机不只是一台"机器",更是一个国家工业实力和科技水平的集中体现,从某种意义上说,谁掌握了先进航空发动机技术,谁就掌握了制空权的钥匙。
那么,面对残酷的现实,中国航空发动机的出路在哪里?
●—? 600公斤涡扇的突破 ?—●
2024年年末,一则消息悄然划过航空圈上空:我国首款600公斤推力涡扇发动机点火成功!乍一听,600公斤,似乎不值一提,但稍加探究后,你会发现这个"小不点"背后的大故事。
故事要从无人机说起,随着现代战争向信息化、无人化演进,无人机凭借其成本低、风险小、机动灵活等优势,成为未来制空作战的"新宠"。
攻击-11、无侦-7、翼龙三型......中国的无人机家族日益壮大,它们翱翔于世界各地的天空,刷新着人们对现代战争的想象,然而在这个"无人机的时代",有一个瓶颈一直困扰着我们,那就是发动机。
长期以来,受制于航空发动机核心技术的限制,我国中小型涡扇发动机主要依赖进口,俄罗斯的TRDD-50、乌克兰的AI-450,它们曾是我们无人机的"心脏"。
但进口发动机存在诸多问题:价格高昂、供货不稳、技术受制......更重要的是,它们已经无法满足下一代隐身无人机、高速巡航无人机的動力需求。
正是在这样的背景下,国产600公斤推力涡扇发动机应运而生,它虽然推力不大,但几乎集合了涡扇发动机的所有关键技术。
高推重比、高涵道比、先进的数字化控制系统......尤其是在热端部件方面,单晶叶片、陶瓷基复合材料等一系列新技术的运用,使其工作温度、使用寿命大幅提升。
可以说,这款发动机集推力大、油耗低、可靠性高诸般优点于一身,堪称中小推力涡扇发动机中的「集大成者」。
更为惊人的是,此款发动机从建设到完成仅仅耗时8个月!这背后是我国航空科研工作者的艰辛付出,是设计、材料、工艺、实验全领域协同攻关的结果,更是我国航空发动机自主创新能力快速提升的写照。
一台小小的发动机,却填补了国内航空发动机的一项关键空白,打破了国外在中小推力涡扇领域的技术封锁,这对一个还在攀登航空动力技术高峰的大国来说,意义何其重大!
但若将视野拓展至更为广袤的世界,我们便会发觉这仅仅是一个美妙的开端,前路依然漫长而修远。
在芜湖某处的实验室里,当我国科研人员还在为600公斤推力的涡扇欢呼雀跃时,大洋彼岸的普惠公司已经在测试更先进的FJ44系列发动机。
从FJ44-1AP的770公斤推力,到FJ44-4A的1600公斤推力,这一系列为公务机、教练机量身打造的涡扇发动机代表了当今世界的尖端水平。
而在大推力领域,通用公司的F414、劳斯莱斯的EJ200更是技高一筹,它们不仅为F-18、台风战机插上腾飞的翅膀,也将发动机性能推向了极致。
差距不仅体现在性能参数上,更体现在基础研究和产业基础上,以高温合金为例,这种能够在1300摄氏度高温下长期工作的关键材料,是现代航空发动机的"皇冠明珠"。
美国于上世纪80年代便已研制出第三代单晶高温合金,而直至今日,我们仍未全然洞悉其中的奥秘。
再看制造工艺,真空定向凝固、激光3D打印等先进技术在欧美已经实现产业化,而在我们这里还停留在实验室阶段。
一款新发动机的研制,绝不是几家科研院所的"独角戏",它需要设计、材料、制造、试验等全产业链的协同配合。
以美国为例,从通用、普惠等主机厂,到哈尼维尔、洛克希德等分系统供应商,再到各个高校实验室,他们共同构成了一个紧密协作、优势互补的产业生态。
而反观我们,整个产业链还比较分散,企业之间缺乏有效协作,基础研究与工程应用"两张皮"的现象仍然普遍。
当然,我们也要看到,近年来在国家的大力支持下,以中国航发为龙头的航空发动机产业链正在加速形成。
"两机"专项、"科技重大专项"等一系列国家科技计划的实施,推动了关键核心技术的突破,商发、黎明、黎阳等骨干企业的改革重组,促进了资源的有效整合。
从科研院所到高校,从材料、工艺到控制、测试,一支覆盖产业链各个环节的研发队伍正在成长壮大。
差距是残酷的,但差距更是机遇,正是因为有差距,我们才会发奋图强;正是因为有挑战,我们才会奋起直追,600公斤推力发动机的突破,就是我们勇于挑战自我、不断缩小差距的结果。
参考资料:
高端无人机的强劲「心脏」!我国首台600公斤级涡扇发动机成功点火 央视新闻 2024-12-27