你說中國渦扇15剛上機試飛,人家就跳出來說:“這東西啊,也就相當于美國30年前的水平?!边@話乍一聽,好像有點道理,但仔細一琢磨,味兒不對。
美國當年搞F119,整整花了20年,我們也是20年,咋就成“差30年”了?渦扇15到底是“技術落后”還是“冤枉上熱搜”?
這一回,咱們不講情懷,只擺事實,用渦前溫度、矢量噴管和高溫合金告訴你,什么叫一步一個腳印干出來的“國產心臟”。別急,接著往下看。
“差了30年”的說法,從哪兒來的?
2006年,中國國產渦扇15完成首次試車。這臺發動機由貴州黎陽公司研發,代號“峨嵋”,定位于中國第五代戰斗機殲-20的配套動力系統。
技術來源可以追溯到上世紀90年代中期,中國從俄羅斯引進了R-79B-300發動機的圖紙和工藝設備,并開發出YWH-30-27核心機,之后誕生了技術驗證機“長江2000”,成為渦扇15的技術起點。
渦扇15目前已經進入實機飛行測試階段。2023年,殲-20的2101號測試機裝備了國產渦扇15,這意味著發動機完成從地面試驗向飛行驗證的關鍵躍遷。
按照已知技術周期推算,2024年內具備初始作戰能力的目標已基本實現。
問題來了:美國F119發動機1986年試車,1997年試飛,2005年形成戰力。外界認為渦扇15正處在F119的1996年階段,于是推了個“30年差距”的說法。但這不是算賬,是掐時間。
美國F119發動機從設計到列裝,用了19年。而中國渦扇15,從圖紙基礎到上機試飛,同樣走了20年。
這20年里,中國航空工業從“只能仿制”到“系統自研”,從“拼裝引進”到“掌握核心”,完成了整整兩代技術的跨越。
渦扇15的結構參數并不保守。具備三維矢量噴管能力,噴口俯仰偏轉±25度,全程可調。1.5秒完成噴管轉向。
控制系統是雙冗余全權限數字電子控制系統(FADEC),具備故障隔離和動態調壓能力。
對照來看,美國F119是在冷戰末期的產物,研制經費超30億美元;而渦扇15則是在2000年代初“兩機專項”還未立項的時候就開始技術探索,真正納入國家戰略是在2016年后。
核心問題不是“技術對比”,而是“起跑點”。2006年,中國才完成自主發動機渦扇10的定型。而那一年,F119已經完成大規模列裝。
中國不是在同一起跑線追趕,而是在補課。這一補,就是用20年追平50年的代差。
美國有完整標準體系,2000多套設計準則,航空發動機能靠流程出精品。中國過去靠“大師帶徒”,技術積累慢、路徑不穩。
2016年航發集團成立后,中國航空發動機進入工業化體系階段。此時再看渦扇15,不是孤軍作戰,是系統內的產物。
“差距論”的前提是靜態對比,而航空發動機是代際跳躍。推重比、矢量控制、渦前溫度、燃燒效率、控制系統,中國航發如今正逐項攻堅,構建完整譜系。
差的不是30年,是一次體系重建的時間賬。
材料這道坎,是怎么“卡住”的?
錸,是稀有金屬里的“隱形王者”。渦扇發動機的渦輪葉片,要在1700℃高溫中持續旋轉,每分鐘上萬轉。
這時候,材料不硬不行,不耐熱也不行。解決方案就是在高溫合金中添加錸。
問題來了,中國的錸儲量總共不到300噸。根據2013年昆明貴金屬研究所的數據,全國錸礦保有量長期在237噸浮動,制備、加工技術都不成體系。
而美國、俄羅斯、日本控制了全球主要儲備和供應渠道。
沒有錸,就等于葉片壽命縮短,發動機可靠性打折。渦扇15在研制中,用上了鈦錸合金結構件,提升了高溫部件的抗熱能力。
風扇葉片、燃燒室壁板、噴管舵面都必須“錸中帶鈦”,才能達到1474℃的渦前溫度目標。
問題在于:中國最初連錸的冶煉標準都沒有。國內所有錸材加工,幾乎依賴實驗室型研發,工業化配套幾乎為零。航發人在實驗樓里“煉錸”——不是煉金術,是硬碰硬地啃材料瓶頸。
這就解釋了渦扇15為何2006年試車,到2023年才裝機。不是技術拖,是材料卡。
發動機的壽命靠什么?靠高溫葉片耐久度,靠渦輪前級不燒裂。這都指向一個核心問題:中國要自造航發,必須自造材料。
航發集團近年已聯合央企建立高溫合金專項平臺,國產高溫材料突破已有節點,但要系統替代,還需時間。
錸的例子只是一個縮影。冷端壓氣機用鈦合金,風扇葉片要求“輕而剛”,熱端材料要求“高而穩”,全機大概需要十余種關鍵合金,批量化量產難度極高。
美國產品的穩定性來自幾十年標準化積累。我們則是在建體系中推進制造。一個“差30年”的說法,忽略了體系的差距,只看技術表面,就像拿F1賽車去比剛造出來的越野車。
接下來,來看航空發動機行業,是怎么一步步搭起這張網。
“心臟”能不能獨立跳,得看誰給它造的血管
2023年,中國航空發動機累計產量超7萬臺。航發動力、黎陽、沈陽黎明、南方公司等8家主機廠已經構成完整整機交付體系。
這些企業全部歸屬中國航發集團,集中負責型號、結構、系統、控制、試驗五大環節。
時間點很關鍵。2016年,中國航發集團掛牌。過去幾十年,中國發動機研制是“飛機帶著發動機走”。
殲-9下馬,渦扇-6就隨之終止,20年研發白費。2016年之后,中國航發獲得獨立戰略地位,發動機開始“飛發分離”,終于不再依附于整機項目。
更重要的是——國家開了口子,也掏了錢包。
2016年起,“兩機專項”正式啟動。項目目標明確:建立航空發動機自主研發、測試、標準化體系。財政專項投資總額超3000億元,是中國工業史上最集中、最高強度的專項工程之一。
過去,“一個廠做一款機”?,F在,“一體系管一譜系”。西安航發西航、貴陽黎陽、成都成發、上海航發商發等單位分頭負責大中小推力、渦槳渦軸等型號,構建型號矩陣。
渦扇10撐起第三代戰機,渦扇15瞄準殲-20,渦扇19將用于艦載隱身機。
除了軍用,民用航發也在發力。CJ-1000系列用于C919、CJ-2000系列面向CR929寬體客機,民航動力國產化已進入裝機驗證階段。
體制破了,體系成了,中國發動機真正開始“獨立跳動”。過去靠一臺試驗機反復改,現在用三維仿真推演全流程,試驗周期壓縮1/3,制造效率提升8%。
2024年5月發布的航發行業財報顯示,行業交付率同比增長10%,制造完好率超過90%。
不是一個型號“爭口氣”,而是整個系統在“爭未來”。發動機的強弱,不只在機身里,也在體系外。
參考資料:
為國鑄造:“空心”葉片里的決心.科技自立自強.2024-06-24.
從“封閉獨立”到“開放融合”,中國航空發動機的四面突圍.瞭望智庫.2021-03-09.
2024年中國航空發動機行業研究報告.21經濟網.2024-05-29.
全球僅5個國家能造航空發動機,中國爭取20年左右實現并跑.澎湃新聞.2024-09-11.
中國航空發動機研發邁出“重要一步”.參考消息.2025-06-07.
殲20國產航發渦扇15核心材料竟被美壟斷.戰略觀察.2017-03-04.
中國最先進航空發動機,距離美國有多遠?專家:渦扇-19是關鍵.航空知識.2020-09-21.
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.