2025年2月,美國國會聽證會上,一位航空專家突然喊話:沒有人希望中國能自己造噴氣發(fā)動機。
這是他,也是美國的心里話。因為一旦中國掌握了這門技術(shù),西方70年來在空中攥緊的那把鎖,就真開了。
2015 年冬天,北方某空軍基地里,三架戰(zhàn)機安安靜靜停在停機坪上,螺旋槳一動不動。
不是飛行員不想飛,是發(fā)動機 “掉鏈子” 了,這幾架戰(zhàn)機用的是俄制 AL-31F 發(fā)動機,有個零件壞了得送回俄羅斯修。
可那會兒俄方產(chǎn)能緊張,報上去倆月了,零件還沒發(fā)過來,戰(zhàn)機就這么停了一個月。
而西方卡中國航發(fā)技術(shù)一直都是明著來,不是將核心零件列進限制名單不賣給中國,就是將相關(guān)設(shè)備出口的審批卡的特別嚴(yán),到貨時間延遲到一年多。
不僅它卡,它還拉著盟友一起,不給維修技術(shù),研發(fā)用的測試設(shè)備也不賣。
2016年的時候,中國花了五年的時間才從俄羅斯買來了24架蘇-35戰(zhàn)斗機,花了20多億美元。
但其實中國本來是只想買當(dāng)時最先進的117S發(fā)動機,是俄羅斯不賣,圖紙也不給,關(guān)鍵參數(shù)也不轉(zhuǎn)讓,到最后只賣整機,這樣做的原因就是不想讓我們碰到核心技術(shù)。
而早年間咱搞航發(fā),難就難在“三無”:沒好材料、沒精設(shè)備、沒核心數(shù)據(jù)。
先說材料,發(fā)動機里最金貴的就是渦輪葉片,得在 1600℃以上的高溫里轉(zhuǎn),還不能變形。
西方根本不賣給咱能扛這溫度的單晶合金原料,咱自己試了好幾次,做出來的葉片要么一高溫就軟,要么用不了多久就裂。
2006 連渦扇 - 10 剛開始量產(chǎn)的時候,因為沒掌握進口熱障涂層技術(shù),葉片壽命只有國際同類產(chǎn)品的六成。
這就代表著人家的能用 300 小時,咱的頂多 180 小時,每飛 200 小時還得拆下來送回廠里檢測,光拆裝和等待的時間,就比人家多花一倍。
再看設(shè)備,加工渦輪盤、葉片得用 7 軸以上的精密機床,這東西美國、德國攥得緊,連配套的加工軟件都不出口。
以前咱只能用普通機床,加工出來的零件精度差零點零幾毫米,可就這零點零幾,發(fā)動機轉(zhuǎn)起來的時候,振動就會變大,噪音也跟著來,壽命自然短。
有次沈陽機床廠的師傅說,那時候加工一個渦輪盤,得反復(fù)打磨五六次,還不一定能達標(biāo),報廢率高得讓人心疼。
最氣人的是數(shù)據(jù),發(fā)動機試車的時候,像渦輪振動頻率、燃油噴射壓力曲線這些核心數(shù)據(jù),西方連提都不跟咱提。
咱自己試車,只能一點點摸,有時候試一次就得花好幾天,還得冒著零件損壞的風(fēng)險。
有回渦扇 - 10 試車,渦輪振動突然超標(biāo),工程師們連夜拆開機子查,最后發(fā)現(xiàn)是燃油噴射壓力沒調(diào)好,可要是有現(xiàn)成的數(shù)據(jù)參考,哪用走這么多彎路?
但面對這些挑戰(zhàn),中國航空人沒有退縮,也不肯認輸,更不甘心一直受制于人。
于是從材料到設(shè)備,從控制到測試,一群人抱著 “啃硬骨頭” 的勁兒一點點突破,研發(fā)了渦扇-15。
先說材料,中科院金屬所有個團隊為了搞出 DD6 單晶合金,在實驗室里待了快三年。
一開始錸元素的含量是 3%,葉片在 1800℃的高溫下?lián)尾涣硕嗑?,團隊就一點點調(diào),前前后后試了 112 次。
有次測試到關(guān)鍵時候,實驗室的溫控設(shè)備出了點問題,溫度突然波動,王工程師連夜守在設(shè)備旁,盯著屏幕上的數(shù)字,生怕錯過一點變化。
直到 2018年,DD6 單晶合金終于量產(chǎn),成本比進口材料低了 40%,葉片在 1800℃下的持久強度還提升了 12%,這下再也不用看別人的臉色要材料了。
再看設(shè)備,沈陽機床廠跟航發(fā) 606 所合作,要攻克 7 軸機床的 “動態(tài)誤差補償技術(shù)”。
那時候團隊里的師傅們,幾乎天天加班到半夜,有時候為了調(diào)試一個參數(shù),能在機床旁守一整天。
最后終于靠一點點查線路、改程序,把精度從 0.05mm 提到了 0.02mm。
這是什么概念?比一根頭發(fā)絲的五分之一還細!
2023年的時候,渦扇 - 15 的核心部件加工已經(jīng) 100% 用國產(chǎn)機床了,再也不用依賴美國的哈斯機床。
控制系統(tǒng)更是讓人驚喜,以前咱用的是國外的液壓控制,油門響應(yīng)時間要 0.8 秒,可殲 - 20 要做 “過失速機動”,這個速度根本不夠。
工程師們干脆換了個思路,把艦載激光武器里的光纖控制技術(shù)挪了過來。
剛開始試的時候,響應(yīng)時間還是有點慢,團隊就優(yōu)化光纖的布局,調(diào)整信號傳輸?shù)念l率,最后把時間縮到了 0.48 秒。
2023 年雙發(fā)試飛的時候,殲 - 20 做 “眼鏡蛇機動”,油門跟得又快又準(zhǔn),沒出現(xiàn)一點控制延遲。
總的來說就是,渦扇-15推力到達18.5噸、推重比10.87,具備三維矢量控制能力,完全滿足殲-20需求,西方封鎖已經(jīng)對我們沒有用了!
而且航發(fā)技術(shù)突破了,不只是軍工受益,整個產(chǎn)業(yè)鏈都跟著活了。
上游的材料、中游的制造、下游的測試維護,一個個環(huán)節(jié)都提了上來,連老百姓能用到的民用產(chǎn)品,都沾了光。
上游的中復(fù)神鷹,為了給發(fā)動機做機匣研發(fā)出的 T1100 級碳纖維復(fù)合材料,比進口的輕了 15%,抗疲勞強度還提升了 20%。
2024 年產(chǎn)能達到 5000 噸,除了給航發(fā)供貨,還用到了民用直升機的機身上,現(xiàn)在國產(chǎn)民用直升機,比以前輕了不少油耗也降了,飛一次能省不少錢。
除此之外,工程師們還基于渦扇-15的核心技術(shù)搞出了一款600公斤推力級的渦扇發(fā)動機,用于大型無人機運輸。
回頭看這十年,從戰(zhàn)機因為進口發(fā)動機停飛,到現(xiàn)在航發(fā)技術(shù)遍地開花真是不容易,好在我們已經(jīng)熬出來了!
并且未來還會有更先進的航發(fā),到時候咱的飛機,不管是天上飛的,還是地上跑的,都會越來越強!
參考資料:
美航空專家急了:不賣中國,他回頭自己造了就丸啦!.觀察者網(wǎng).2025-02-07
解放軍官網(wǎng):蘇-35戰(zhàn)機25日到貨 希望這是最后一次“海淘”.觀察者網(wǎng).2016-12-29
中國航空發(fā)動機之困局分析.航空知識.2013-09-27
美媒:殲20發(fā)動機在2-3年內(nèi)將取得驚人突破.新華網(wǎng).2012-08-24
渦扇-15發(fā)動機有多牛?.科技日報.2016-08-30
軍方證實渦扇-15裝機殲-20震撼西方國家.海外網(wǎng).2013-08-13
渦扇-15_百科
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