中国涡扇15航发原型机或已试车 7年后有望装备歼20

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发布时间:2018-07-07 09:01

  近日,航发副总经理王之林到我国航发动力所检查重点型号研制工作,王之林在动力所现场察看了重点型号试车过程,详细了解了试车现场工作流程、异常情况处置、问题记录与反馈等现场管理工作情况,并与技术人员进行面对面交流。他指出,要加强试验现场管理,提升可视化管理水平,有效提高工作效率;同时从工作流程上推进融合;要坚守当前目标不动摇,不断提升技术成熟度,坚定不移完成型号任务;要做到试车任务均衡开展,加强管理、制定措施,确保试车任务顺利完成。军事专家雷泽告诉记者,根据动力所研制工作和我国各型号发动机型号发展的规律,这个接受视察的重点型号不可能是涡扇-10B或其发展型,因为该机已经上歼-10C和歼-20战机上试飞。

  当然也更不可能是运20的涡扇-20发动机,因为该发动机也即将从伊尔76飞行台登上运20飞机,一些外媒刊登的照片中,西安阎良航空城运20试飞场近期出现两架没有安装发动机运20飞机,应该是正在等待安装涡扇-20发动机。军事专家告诉记者,通过比对,我们发现这个重点型号就是涡扇-15原型机试车,作为歼20发动机的配套发动机项目,涡扇-15代表了我国军用大推力发动机的最高水平,同时也是我国发展航空发动机领域最艰难的型号项目,涡扇-15大量采用了一系列新技术,自2006年核心机立项研制以来,到2011年验证机交付,再到2016年工程验证机地面试车试验完成,以及后来的原型机立项研制,已经经历了12个年,其中涡扇-15发动机在核心机阶段出现的各种问题、江油基地地面高空台试车发现振动问题,都一一解决,但四代机动力的研制难度由此可见一斑。为什么涡扇-15发动机研制如此困难呢?

  军事专家雷泽告诉记者,作为我国第一种推重比10一级航空发动机,其研制难度与涡扇-10这类三代航空发动机明显不在一个等级上,用于推重比10一级发动机的风扇和压气机整体叶盘结构,用于更高推重比的风扇和压气机、甚至涡轮的整体叶环结构,与涡扇10有这个天壤之别,与常规的叶片和盘连接结构相比,整体叶盘、叶环结构除能使风扇、压气机和涡轮等部件的性能明显提高、寿命延长、可靠性大大提高以外,最突出的优势是能够减轻相应部件重量,叶盘结构可以减轻30%或更多。正在研制的铝钛基复合材料制造鼓筒或无盘压气机转子,可减重70%左右,效果十分明显,然而这些新技术带来的还有极大的研制风险,为了提高发动机推重比,增强材料强度或降低许用工作应力裕度,都会提高发动机构件的工作应力水平。

  由于应力水平的提高,使构件对设计误差、材质的内部缺陷、发动机使用条件的变化及制造公差等更加敏感,也就是说,为了达到推比10一级的推力要求,发动机结构和材料的要求就越来越高,试验的失败可能性随时可能发生。此外,采用高叶尖速度、高温、高压等方式提高发动机气动性能,使现代发动机的更多的部件受到了寿命的限制。实际上,传统的航空发动机材料的发展已经接近极限水平,潜力有限,很难满足未来军用航空发动机对推重比的更高要求。

  最后,发动机推重比的不断提高,特别是重量的不断减轻,除了采用新结构外,已经越来越多地依赖于比强度高、密度低、刚度高和耐温能力强的先进材料,例如陶瓷基复合材料、碳碳复合材料、高性能单晶等,而先进材料这一块恰恰又是我们发动机技术发展最薄软的一环,所以涡扇-15发动机坎坷是比较正常的情况,总之,发动机发展必须遵守客观规律,实际上没涡扇-15发动机在解决振动问题之后,已经在原型机研制上取得重大突破,此次试车应该是上机前的准备之一,相信在7年内涡扇-15作为歼20发展型战机的首选动力,一定会实现批量装备。(作者署名:利刃军事)

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