導(dǎo)讀:據(jù)印度媒體orfonline網(wǎng)站7月24日報道,經(jīng)過數(shù)十年的探索與挫折,中國終于掌握了航空發(fā)動機技術(shù)。這一突破不僅為中國人民解放軍的空戰(zhàn)能力注入強大動力,更顯著提升了其作戰(zhàn)自主性,以下僅代表印煤的觀點和看法。
21世紀(jì)中國人民解放軍空中作戰(zhàn)力量的崛起,背后是中國在噴氣發(fā)動機研發(fā)領(lǐng)域來之不易的突破。數(shù)十年間,中國曾經(jīng)歷多次失敗,包括WS-6和WS-8項目的取消,但如今,WS-10發(fā)動機的成熟標(biāo)志著技術(shù)曙光的到來——它不僅成為核心動力系統(tǒng),更衍生出適配航空與海軍平臺的新一代推進系統(tǒng)。在人民解放軍空軍的主導(dǎo)下,這一成就的背后是數(shù)十億美元的投入,彰顯出中國攻克軍事工業(yè)中技術(shù)難度最高領(lǐng)域之一的決心。
航空發(fā)動機項目的起源
二戰(zhàn)期間,中國從蘇聯(lián)獲得了I-5、I-16、I-153戰(zhàn)斗機以及SB、DB-3、TB-3轟炸機。戰(zhàn)后,在莫斯科的支持下,中國在多個城市建立了飛機工廠。這種合作讓中國接觸到一系列蘇聯(lián)飛機和噴氣發(fā)動機,尤其是米格-21——這款超音速單發(fā)截?fù)魴C搭載圖曼斯基R-11渦輪噴氣發(fā)動機,被北京視為量產(chǎn)“人民戰(zhàn)斗機”、對抗西方技術(shù)優(yōu)勢的基石。
然而,1960年中蘇關(guān)系破裂導(dǎo)致合作戛然而止:蘇聯(lián)撤回顧問、終止聯(lián)合生產(chǎn),留給中國的只有不完整的藍(lán)圖、拆解的米格-21套件和訓(xùn)練不足的工程師。盡管如此,北京仍堅持推進,仿制出數(shù)千架米格-17和米格-19的改進型(即殲-5和殲-6),并最終通過逆向工程將米格-21改造為殲-7,成為中國航空工業(yè)自主化進程的里程碑。
但圖曼斯基R-11渦輪噴氣發(fā)動機的逆向工程對中國而言難度極大,即便擁有完整技術(shù)文檔,直到1975年,配備國產(chǎn)WP-7發(fā)動機的殲-7才實現(xiàn)穩(wěn)定飛行。WP-7早期型號問題頻發(fā):渦輪盤膨脹、葉片斷裂、軸承過熱、加力燃燒室噴嘴故障等,直到20世紀(jì)80年代,穩(wěn)定版WP-7B才問世。
第二次突破契機出現(xiàn)在1971年中美關(guān)系緩和后:1972年,中國簽署協(xié)議引進波音707客機及40臺普惠發(fā)動機,價值2000萬美元。但中國所有仿制美國發(fā)動機的嘗試均以失敗告終。此外,1975年中國以7700萬英鎊獲得羅爾斯?羅伊斯“斯貝”Mk202發(fā)動機生產(chǎn)許可證,計劃8年內(nèi)實現(xiàn)國產(chǎn)化,卻耗時30余年才達(dá)成目標(biāo)。2010年,國產(chǎn)WS-9發(fā)動機終于為殲轟-7和殲轟-7A戰(zhàn)斗轟炸機提供動力,標(biāo)志著發(fā)動機自主化邁出艱難卻有限的一步。
多次失敗迫使北京在近20年研發(fā)后,取消了兩款發(fā)動機項目——用于戰(zhàn)斗機的WS-6和用于運輸機的WS-8。即便1988年啟動的殲-10項目,也因國產(chǎn)WS-10發(fā)動機性能不達(dá)標(biāo)而停滯多年,嚴(yán)重阻礙了中國空戰(zhàn)戰(zhàn)力提升,迫使中國再次轉(zhuǎn)向俄羅斯尋求幫助。
俄羅斯為中國提供了用于運-20戰(zhàn)略運輸機的D-30KP-2發(fā)動機,以及用于殲-10和殲-11戰(zhàn)斗機的AL-31FN發(fā)動機。直到20世紀(jì)90年代中期整合AL-31FN后,殲-10才完成研發(fā),并于2003年正式列裝中國空軍。正如表1所示,這種對俄羅斯發(fā)動機的依賴,促使中國在21世紀(jì)重啟逆向工程:以CFM-56民用發(fā)動機和俄羅斯AL-31FN發(fā)動機為基礎(chǔ)研發(fā)國產(chǎn)WS-10,并嘗試仿制RD-33/93、D-30KP-2等進口發(fā)動機。
表1:中國戰(zhàn)斗機發(fā)動機項目概況
發(fā)動機/推力
技術(shù)來源/靈感
啟動時間
適配機型
制造商
狀態(tài)
WP-7A/B(40-64千牛)
蘇聯(lián)R-11
1962年
殲-7
西安航空發(fā)動機集團
用于殲-7各改進型
WS-9(54-91千牛)
羅爾斯?羅伊斯“斯貝”202
1975年
殲轟-7/7A
西安航空發(fā)動機集團
2001年起用于各型殲轟-7
WS-10A/B/C(135-142千牛)
CFM56/俄AL-31FN
1987年
殲-10、殲-11、殲-16
沈陽航空發(fā)動機集團
2018年起列裝上述機型
WS-13(56-86/93千牛)
RD-33/93
2000年
梟龍
貴州航空發(fā)動機集團
用于梟龍戰(zhàn)機
WS-15(160-180千牛)
基于WS-10
20世紀(jì)90年代初
殲-20
沈陽航空發(fā)動機集團
2023-2024年列裝殲-20
WS-19(98-116千牛)
基于RD-33/93
2008年
殲-35
貴州航空發(fā)動機集團
計劃用于殲-35
WS-20(138千牛)
基于D-30KP-2/WS-10
2010年
運-20
沈陽航空發(fā)動機集團
2023年起列裝運-20
來源:印媒整理
航空發(fā)動機領(lǐng)域的組織重構(gòu)
中國早期發(fā)動機研發(fā)的一大缺陷是“一廠一所一型號”體系:每個飛機項目配套專屬發(fā)動機計劃,一旦飛機項目取消,發(fā)動機研發(fā)也隨之終止。這種低效結(jié)構(gòu)引發(fā)科學(xué)界呼吁將發(fā)動機與機身研發(fā)分離。2009年,中國成立中航商用航空發(fā)動機集團,牽頭民機發(fā)動機研發(fā)。2016年,國務(wù)院“十三五”規(guī)劃將“兩機專項”(航空發(fā)動機和燃?xì)廨啓C)列為國家重點項目,推動該領(lǐng)域加速發(fā)展。
2016年8月28日,中國航空發(fā)動機集團(AECC)重組成立,由國務(wù)院、中國航空工業(yè)集團(AVIC)、中國商飛(COMAC)和北京市政府共同出資,注冊資本500億元人民幣(約75億美元)。AECC整合了AVIC旗下多數(shù)子公司,以統(tǒng)一戰(zhàn)略推動可靠國產(chǎn)發(fā)動機研發(fā),支撐中國航空野心。
2010-2015年,中國在先進噴氣發(fā)動機研發(fā)上投入1500億元人民幣(約237億美元);截至2020年底,“兩機專項”總投資翻倍,達(dá)近3000億元人民幣(約420億美元)。
2016年的發(fā)動機領(lǐng)域改革旨在打破軍民分割的僵化格局,解決垂直整合導(dǎo)致的長期碎片化問題。國家政策文件《關(guān)于經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)融合發(fā)展的意見》明確要求推動軍民航空發(fā)動機深度融合。AECC采用“小核心、大協(xié)作”模式:僅自主生產(chǎn)發(fā)動機30%的高價值核心部件,其余交由350余家供應(yīng)商(包括來自16個國家的69家外企)。這些供應(yīng)商早期參與研發(fā),提升了效率、專業(yè)性與整合度。這種開放的跨國合作模式打破了上游數(shù)據(jù)與技術(shù)壁壘,加速創(chuàng)新并降低成本。
WS-10發(fā)動機:首款現(xiàn)代推進系統(tǒng)
WS-10發(fā)動機在中國噴氣推進史上占據(jù)關(guān)鍵卻坎坷的地位。其概念始于20世紀(jì)70年代,1987年正式立項,2005年完成設(shè)計與生產(chǎn)認(rèn)證,但直到2017年,仍因可靠性不足僅限用于雙發(fā)殲-11的測試(以俄羅斯AL-31F作為備份)。WS-10A曾出現(xiàn)嚴(yán)重故障:渦輪葉片過熱、開裂、噴濺及空中停車。其第一代定向凝固渦輪葉片無法承受高核心溫度與壓力負(fù)荷,在最初三年,記錄了近2萬次故障。該發(fā)動機濕推力最初為129千牛,后提升至137千牛,目標(biāo)達(dá)145千牛。
突破隨著WS-10B到來:它采用改進的合金材料與部件(渦輪、壓氣機、軸承等)。2018年,搭載WS-10B的殲-10C在珠海航展完成特技飛行,標(biāo)志著可靠性提升。歷經(jīng)30余年研發(fā),中國終于從2019年第四批次殲-10C開始,為單發(fā)戰(zhàn)機配備WS-10B——盡管其平均故障間隔(MTBF)仍落后于俄羅斯AL-31F,且遠(yuǎn)低于國際標(biāo)桿。
“兩機專項”的衍生成果
多年來,中國逐漸將成熟的WS-10發(fā)動機應(yīng)用于多款主力戰(zhàn)機:包括早期型隱身戰(zhàn)機殲-20、艦載機殲-15T,以及殲-11、殲-16、殲-10的各改進型及出口版本。盡管仍不完美,WS-10已成為中國的“主力發(fā)動機”,其演進推動了發(fā)動機架構(gòu)與材料科學(xué)的進步,為更先進的WS-15和WS-19奠定基礎(chǔ)——這兩款發(fā)動機如今支撐著中國第五代和第六代戰(zhàn)斗機的研發(fā)。
2023年6月,編號2052的殲-20原型機據(jù)稱首次搭載WS-15試飛,標(biāo)志著中國在終結(jié)外國發(fā)動機依賴的道路上邁出靜默卻關(guān)鍵的一步。
結(jié)論
曾受制裁、失敗與孤立困擾的中國噴氣發(fā)動機研發(fā),如今實現(xiàn)關(guān)鍵突破。一度被輕視的WS-10不僅為殲-10、殲-11、殲-16、殲-20等主力戰(zhàn)機提供動力,更成為下一代WS-15和WS-19的研發(fā)基礎(chǔ)。這一進展源于持續(xù)投入與政策調(diào)整,最終在2016年改革中實現(xiàn)質(zhì)變——將分散的研發(fā)單位整合為統(tǒng)一的航空企業(yè)。其成果是一支更自主、更具戰(zhàn)略能力的空戰(zhàn)力量,徹底擺脫了對外國推進系統(tǒng)的依賴。
反觀印度,盡管能接觸西方技術(shù)且與法國合作研發(fā)先進中型戰(zhàn)斗機(AMCA)發(fā)動機,卻尚未展現(xiàn)出同等的戰(zhàn)略清晰度與執(zhí)行力。中國的經(jīng)驗揭示核心教訓(xùn):持續(xù)的能力建設(shè)需要組織聚焦、長期投入與任務(wù)驅(qū)動的執(zhí)行力。若印度真心追求發(fā)動機自主化,必須超越零散努力,采取統(tǒng)一的戰(zhàn)略路徑,以目標(biāo)為導(dǎo)向優(yōu)先實現(xiàn)自給自足。
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