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标题: [图帖] 谁持长剑倚太行：FWS-10A“太行”涡扇发动机（26p） [打印本页]

作者: 凤皇 时间: 2015-5-7 15:09 标题: 谁持长剑倚太行：FWS-10A“太行”涡扇发动机（26p）

在中国航空工业历史上，从未有哪一款发动机曾有过如此之高的期待，也从未有哪一款发动机设计定型近10年来依旧争议不断。如今的它装备数量已达300台以上，仍旧在历练中不断砥砺成熟着。

中国航空发动机的研制长期都是跟着配套飞机型号一同研发的，“太行”也不例外。1987年，它作为刚刚在1985年开始研制的“新歼”的配套动力正式立项，其正式型号被称作FWS-10，后来随着研制工作的深入，型号技术状态改变后正式装备部队的型号是FWS-10A，内部经常简称为10A。

我国在80年代获得了当时非常先进的CFM56-3型民用涡扇发动机，“太行”对其核心机（也是F-15/16使用的F110发动机的核心机）进行了测绘仿制，并确定了3级风扇+9级高压压气机+1级高压涡轮+2级低压涡轮的总体布局，和F110完全相同（作为对比，AL-31F为4-9-1-1，总级数均为15级）。

这种做法在80年代军费紧张的时候似乎是“花小钱，办大事”的典范，但今天看来当时严重低估把CFM56先“还原”成核心机并再将其发展成军用发动机的难度，而由于对先进航发研制难度认识不足（片面认为涡扇-6的失利完全是“文革”影响），“不知道自己不知道”一直影响着“太行”。

虽然“太行”几乎应用了当时国内航发领域掌握的最先进技术，加上核心机技术先进，具备相当不错的技术指标，不仅领先于AL-31F，和90年代美国的F100/110改进型相比都不逊色。但在整个定型试验期间，困扰型号研制的大小问题几乎从未断绝，这有设计上的缺乏经验，也有生产上的问题。

90年代苏-27生产技术的引进对中国航空工业来说是一件大事儿，而当时由于种种原因没有引进AL-31F的生产线，这客观产生了三个结果：1.“太行”的生存空间有了保证；2.研究所只能通过逆向摸索吃透AL-31F的相关技术帮助“太行”研发；3. 厂家无法获得先进大推力涡扇发动机生产经验。

尽管AL-31F看似粗糙，整体架构和多数部件也平淡无奇甚至有落后之嫌，例如转子支点设计旧、压气机设计保守等。但强大的系统整合能力，一流的材料冶金和加工技术却使它们组合在一起成为军用大推力涡扇发动机的经典。如果有了生产AL-31F的经验，对“太行”设计的助力不言自明。

对于国内航发企业来说，之前生产过的最先进的发动机不过是涡喷-13（上）这种约等于前苏联60年代初的技术；而仿制“斯贝”这种英国60年代技术就遇到了大量问题而难以投产；可以说无论从软件还是硬件上距离具备试制“太行”的技术实力都有距离，而AL-31F正是一座非常合适的桥梁。

历史没有假设，咱们言归正传。1995年副总参谋长曹刚川上将传达军委决定时明确表态，“太行”不仅将是当时研制中的“新歼”的配套动力，也将是苏-27国产化型号的后继动力，由此有了“一发托两型”的说法。而20年后当年的“新歼”除了两架验证机之外，依旧要靠AL-31FN系列“托起”。

这是因为到了1997年的时候，为保证型号按时定型服役，尚未首飞的歼-10已经决定未来将使用俄制发动机完成试飞定型工作。此时“太行”唯一的装机选择只有刚刚签订生产线引进协议的，采用双发设计便于试验新型发动机的苏-27。由此结下了歼-11系列和“太行”十几年的“不解之缘”。

为了保障“太行”的研制，即使在对台战备工作无比紧张，一线部队急缺三代战斗机的时候，空军仍然果断决策，从当时刚刚运到沈飞正在组装的首批歼-11当中抽调两架组装后用于“太行”的试验工作。2001年6月，右发改为“太行”的00批04号歼-11首飞成功，该机后来也被称作歼-11WS。

进入空中试验的“太行”暴露出了诸多在地面测试时没有发现的问题，这涉及多个方面。篇幅所限，咱们仅以控制系统为例，由于CFM56的控制系统难以满足军用航发的控制需求，因此研制人员选择直接移植技术成熟的AL-31F的机械调节系统（而且多项参数不加修改）照搬到“太行”上。

这是航空工业长期重视主机而轻视子系统的恶果，“太行”研制时竟然连研制数字电调（FADEC）的技术储备都接近为0（直到2002年才在一架歼-8II上验证涡喷的FADEC技术），只得出此下策，所以地面试验还过得去，在条件复杂的空中就露了馅；“太行”也因此长期“四肢发达，反应迟钝”。

带着这些未解决的问题，2004年7月，研制单位召开定型工作誓师动员千人大会，“力争年底之前全面完成重点型号定型考核任务”。但在20日的对00批13号歼-11（双发均更换“太行”）的试飞中，再次出现机械故障引起的左发停车，幸亏试飞员操纵飞机单发着陆，把宝贵的实验数据带了回来。

在完成故障排查后，2005年3月，研制单位再次召开了“太行”设计定型动员誓师大会，全所人员又一次庄严签字。这次经过半年多努力（特别是改进了调节系统）11月“太行”终于通过最后检测，12月28日，“太行”通过设计定型审查。但如今看来这个定型颇有仓促了事之嫌。

2003年12月首飞的歼-11B原计划使用“太行”配套定型。2006年3月，歼-11B的4号原型机改装“太行”开始试验，但由于先后出现了叶片断裂、复合材料调节板出现故障等重大事故，最终导致2007年投产的歼-11B首批生产型只能使用AL-31F（从之前生产歼-11时俄方提供的备用发动机中抽调）。

但抽调备用发动机毕竟只能扬汤止沸，02批歼-11B由于已经没有富余的AL-31F，必须等待“太行”的技术成熟才能装机交付。而随着生产出来的歼-11B越来越多，车间内已经无法容纳大量缺乏发动机的机体，厂家不得不把它们堆到停机坪上，被网友拍摄到之后，“菊花残”的称谓不胫而走。

在中国航空工业中，发动机往往和配套战机命运共沉浮。2007年首飞的歼-11BS是第一款从首架原型机开始就使用“太行”作为配套动力完成试飞定型的战机。在歼-11BS磕磕绊绊的定型试飞过程中，“太行”生产过程中的种种质量问题被逐一排查发现并解决，“菊花残”现象逐渐消失了。

2009年年底那个寒冷的冬天，当一架发动机尾喷管造型和AL-31F完全不同的空军涂装的歼-11B出现在天空时，“太行”终于“行”了！一时间引起了网上的轰动。2010年1月，歼-11B、“太行”和霹雳-12型空空导弹一同获得了国家科技进步特等奖。2010年5月，歼-11BS完成设计定型服役。

随着歼-11B/BS批量装备空军和海军航空兵（目前已经装备6个旅/团，另有2个单位正在换装），“太行”的装机数量如今已经突破300大关。虽然由于发动机藏在机体内部，难以判断具体改进了什么，但从外露的尾喷管外形的不断微调仍能明显看出，“太行”在生产使用中过程仍在不断改进。

也正是在这样的历练中“太行”继续进步着。通过对压气机等重要热端部件的技术攻关以及对生产工艺的严格把关，新批次的“太行”性能趋于稳定，其可靠性和出勤率也渐渐追上AL-31F，已具备保障旅团级别大机群集体出动能力，为保障空军对国家重要战略方向的威慑起到了重要作用。

不过，让2005年就定型的“太行”在性能和可靠性方面和20多年前就开始交付我军的AL-31F发动机等量齐观，只能说是“亡羊补牢犹未晚”。从本世纪初开始，俄罗斯“土星”和“礼炮”公司推出了两个系列的AL-31F改进型，分别是AL-41F1S/117S和AL-31FM/99M系列，后者已经开始交付我军。

起飞重量增加的歼-10B/C系列改进型战斗机可以使用AL-31FM的单发改进型有效改善飞行性能，甚至歼-20也可以使用。未来随着苏-35的到来，我国还将接触到带有矢量推力技术的AL-41F1S型发动机。但由于涉及到知识产权问题，我国生产的歼-11系列后续型号却难以装备这些改进型发动机。

由于舰载机对发动机响应速度有着很高的要求，而当时的“太行”在这方面还难以达标，因此歼-15从原型机到量产型仍使用AL-31F。如果歼-15未来使用“太行”改进型，等于重复了当年歼-11B/BS的故事，这一点从歼-15S双座舰载战斗机正使用“太行”改进型发动机进行定型试飞得到了验证。

随着歼-11系列的型号发展逐渐深入，不仅歼-15S，双座多用途型歼-16、先进空优型歼-11D都呼唤更大推力的太行改进型发动机。通过引入单晶叶片、合金粉末涡轮盘等先进航发材料和FADEC等技术，性能接近99M系列的“太行”改进型发动机近几年已经投入科研试飞中，并在新机上进行应用。

从2005年定型至今的10年历程，“太行”折射出的是我国航空发动机领域因缺乏完整设计流程经验而遭受的种种惨痛教训。回头看当初“设计定型”时的“太行”不仅技术状态不稳定，厂家方面也没有做好生产高性能大推力涡扇发动机的准备，造成了装备进度严重滞后，还好已经挺过来了。

“太行”走过的这些波折，也将是涡扇-15等国产新型航空发动机研制中最为宝贵的一笔财富。而军队不惜用几乎整个第三代国产重型战斗机家族炼就“太行”的决心，也说明即使遇到种种困难，对国产航发的坚持与信念依旧没有动摇。

作者: crystalever 时间: 2015-5-7 20:15

迄今为止我们依然不知道国内最新的发动机发展思路，不过至少从公布的发动机计划图可以看出来目前的航发研制似乎大概可能也许（原谅俺用了太多的可能性词汇）已经不再是苏联的计划经济时代的样子，而是有了一个初步的连续发展概念。
从老美F110的生存之路就可以看出来，f110从A7这种二代半到F14，15，16的三代，以及未来的第四代“未来战斗机”，历经三代飞机，纵横接近半个世纪而且看样子还要继续下去。。而太行的研制计划过程完全就是拍脑门决策，“为了某型战机配套的发动机”这种说法本身就是苏联式的一厢情愿——实际上个人感觉这也是太行始终名不副实的“行”不起来的主要原因。战机的设计到定型时间，F14，15，,16，18，22等老美大约5~10年，而一款发动机研发就没有少15年的。。为某型战机配套的发动机？按这种做法永远配不上套！！
从仿制一二代喷气式航发里信心满满的国人在三代航发上撞的头破血流，甚至如今的四代机依然要靠俄罗斯来支持，看起来好像是技术支持不足，军费不足，XX不足。。其实最大的问题依然是在技术领域尤其是高科技技术领域，外行领导内行，靠领导心血来潮拍脑门决策的恶果体现而已——包括楼主最后的那句“军队用第三代重型战斗机家族练就太行”这句话
相比重新设计一架飞机，换发对于飞机设计及而言不算大改动，这点F14A换发成F14A+已经做出证明了。而相比之下，成飞J10，J20的首飞固然令人欣喜，但是无法换上国产发动机的事实，却让人不得不担忧这是否是又一次的“政绩工程”——毕竟宁要国外现成的草，不要国内幼小的苗这种事情不是出现一次两次了——对比当初LM25000在日本初生时的使用情况（据说是某家研发，然后他的老对头不顾故障率超高，以及各种意外咬牙换掉国外高端货来支持），以及国内70年代在南京（厂名忘了）生产的第一台燃气轮机除了拿个奖就无人问津的黯然退场。。。如今日本海自所有军舰发动机几乎都是自产燃气轮，而国内。。又从乌克兰引进了人家7080年代的老货仿制。。。
当年老毛说过，先解决有无问题。无数人拿着这句话表示，只要中国有了，帝国主义就会自动把类似的好货卖进来，然后咱再买就是。由此诞生了无数“高瞻远瞩”的例子。。而太行目前的生活状态也似乎在证明，太行貌似就是一个勾引117S以及类似的。。诱饵？当然，勾引不来的例子也是有的，比如当年的中华第一舰还是啥，作为新世纪降生的世界唯一一款以蒸汽轮机为动力的新舰而载入史册（同期别家的孩子都是燃气轮了）

[ 本帖最后由 crystalever 于 2015-5-7 20:32 编辑 ]

作者: mauriat 时间: 2015-5-7 20:45

抄毛子，抄完毛子就没得抄了，有本事抄白头鹰去

作者: gongcheng2005 时间: 2015-5-7 21:52

没有自己的核心科技，军事强国很难过啊。看到一点点进步，光靠抄是不行的，必须要学会消化吸收。

作者: love369 时间: 2015-5-7 23:59

中国，高科技军品，没什么希望，政府是4年一界，人是8年2界，一个发动机少说10几20年的，除非3代领导人的全力支持，不然就是个政绩功程，但是这东西又是要用钱来堆的产品，现在看来又基本没戏。

作者: key7200 时间: 2015-5-8 07:17

看看,不是所有的人都了解中国,当然中国确实复杂,很多中国人自己也不了解自己的国家,跟着说什么中国没希望之类的话!
1949年9月21日毛泽东在新政协会议上讲话我们的国防将获得巩固，不允许任何帝国主义者再来侵略我们的国土。在英勇的经过了考验的人民解放军的基础上，我们的人民武装力量必须保存和发展起来。我们将不但有一个强大的陆军，而且有一个强大的空军和一个强大的海军。
让那些内外的反动派在我们面前发抖罢，让他们去说我们这也不行那也不行罢，中国人民的不屈不挠的努力必将稳步地达到自己的目的。

作者: love369 时间: 2015-5-8 20:49

引用:

原帖由 key7200 于 2015-5-8 07:17 发表 [bbs=redirect.php?goto=findpost&pid=98309647&ptid=9382312][/bbs]
看看,不是所有的人都了解中国,当然中国确实复杂,很多中国人自己也不了解自己的国家,跟着说什么中国没希望之类的话!
1949年9月21日毛泽东在新政协会议上讲话我们的国防将获得巩固，不允许任何帝国主义者再来侵 ...

不久以后，为了自己的绝对统治，把所谓的臭老九全面打倒，而完全不顾国家需要这样的人发展科技，发展技术，因为这些人有知识，他们有能力剥开表面看本质，让国防直接后退10年，好在第一批臭老酒造出了核弹，不然巩固国防就是个笑话。

作者: yzyiling 时间: 2015-5-8 21:19

不是自己通过设计实验验证的发动机，是不会真正掌握发动机的核心技术的

作者: ml01 时间: 2015-5-9 11:42

迄今为止我们发动机发展思路没错，但是整体工业工艺水平跟不上，所以一直造不出来先进的发动机

作者: yanna3211 时间: 2015-5-12 15:22

中国一直是新的机型上马了才开始研制发动机，而老美是新的机型还没出来就开始预研下一代了。这就是差距。

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