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标 题: 谈谈歼-10的配套发动机WS-10(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年04月06日09:37:22 星期天), 站内信件
【 以下文字转载自 Green 讨论区 】
【 原文由 glees 所发表 】
谈谈歼-10的配套发动机WS-10
天龙(写于2003年3月28日)
今年1月出版的《解放军报》有一篇题为“中国空军‘三代战机’试飞纪实”的报道,透露
了中国新型涡轮风扇发动机于去年6月试飞成功的消息,引起各方高度重视。文章称,在国
产新型战机上的试飞,在我国尚属首次,不仅技术难度大,而且每个课目的风险也大。试
飞那天,该试飞员的“坐骑”被人为安装了两个不匹配的发动机,一台是进口的、一台是
国产的。……国产新型发动机的研制成功,不仅填补了我国发动机研制的空白,更为重要
的是标志着中国的航空工业步入了世界发达国家的行列。最近又有来自航空系统的消息:
“从3月25~27日召开的中航一集团燃气轮机工作会议上了解到,今年中航一集团发动机行
业的工作重点是以涡扇10发动机定型试飞为主线,抓好重点型号研制……”
如此来看,随着歼-10的逐步公开化,更为神密的WS-10发动机也将逐步浮上台面。其实去
年以来,航空界就捷报颇传。2003年3月31日,我国首台小型涡轮风扇发动机通过设计定型
,结束了我国没有自行研制的涡扇发动机的历史。6月初,该发动机又通过了航定委的设计
审查。(摘自国际航空2003第1期)2002年5月20日,我国自行研制的“昆仑”新型涡喷发
动机通过国家鉴定。它的研制成功使我国成为继美、俄、英、法之后世界上第5个能够独立
研制航空发动机的国。“昆仑”发动机于2002年7月被国家军工产品定型委正式批准设计定
型。(摘自国际航空2003第1期)加上去年6月在歼11上试飞的新型发动机,高中低已全面
配套。
从国际发动机的情况来看,基本分成三大部分,即小推力发动机,推力一般在3000公斤以
下;中推力发动机,推力一般在6000-9000公斤;大推力发动机,推力一般在11000公斤-15
000公斤。WS-11肯定是小推力级发动机,“昆仑”则属于中推力发动机,而WS-10无疑是大
推力级发动机。大中小全面实现国产化,标志着航空工业实现了一个大的飞跃,也一扫对
国产发动机毫无信心的悲观情绪,令国人大为振奋。有人可能会说,中推目前还是涡喷发
动机,值不得高兴。须知大推力级发动机与中推力级发动机相比,前者在加工、高空模拟
、强度试验、经费支持方面都难得多,试验时间也长得多,能够生产出大推力级发动机,
中推力级发动机的研制就容易得多了。基本上可以这样说,掌握了小推力级与大推力级发
动机技术,也就掌握了中推力级发动机技术。当然如果要再上一个台阶则是另外一回事了
。
对于WS-10性能如何,何时能定型等问题,试作如下分析。
要了解WS-10的性能,就必须了解其研制的背景、技术基础等情况。为此,先分析WS-10产
生的背景。据信10号工程是1984年启动,估计与之配套的WS-10应当也应该是启动于1984年
。以中国当时的技术,要独立自主地生产一种先进的高推重比、高推力的涡扇发动机应是
相当不容易。当时中国已拥有的技术有哪些?
一是涡喷-15,源于苏联的米格-23飞机,当时中国以20多架歼-6飞机从埃及换回了一架米
格-23飞机,自然也掌握了其P-29-300发动机(中国编号WP-15),该机推力12500公斤,自
重1923公斤,推重比6.5。二是从英国引进的斯贝军用发动机技术,推力9325公斤,自重18
57公斤,推重比5.02。三是从美国引进的CFM-56民用发动机,推力10886公斤,自重2005公
斤,推重比5.4。四是中国自行研制的WS6G发动机,推力14000公斤,自重2000公斤,推重
比7。这几种发动机都在10000公斤级,重量也在1900-2000公斤左右,都可以做为WS-10的
核心机。这是还要特别介绍一个CFM-56民用发动机。
1982年3月29日,美国《航空和空间技术周刊》刊登了发自华盛顿的一篇报道,标题是《中
国等待批准向它出口CFM-56II型涡轮风扇发动机的许可证》。文章说:“中华人民共和国
正等待批准向它出口两台CFM-56II型涡轮风扇发动机,然后再开始核准一项计划,根据这
项计划,中国可能将更换它的多达30多架的霍克·西德利飞机公司生产的三叉戟运输机的
发动机。……国防部官员对可能向中国出售CFM-56II型涡轮风扇发动机表示关切,因为这
种商用发动机的核心技术,同罗克韦尔国际公司制造的B-1B轰炸机所采用的通用电气公司
生产的F-101-GE-102发动机是相同的。正是由于可能进行这种技术转让,以及中国人可能
运用逆工程技术取得把同样技术应用到其他方面的能力,所以国防部官员建议不要批准颁
发出口许可证。”尽管有人反对,但在中美蜜月的80年代,美国政府最终还是批准了这项
计划。
在上述四种基本型发动机中如何选择核心机,可以有多种方案:一是在仿制P-29-300制成
的WP-15上进行改进设计,由于是涡喷机费用应该最低,时间也最快,但技术较为落后,估
计不会采纳;二是在掌握斯贝发动机技术的基础上,结合我国的技术,将其改型设计为125
00公斤的发动机,但由于我国去年才完全掌握斯贝的制造技术,肯定轮不到斯贝做WS-10的
核心机。三是我国自行研制的WS-6,由于该机80年代中期就下马了,自然不在考虑之中。
最后就剩下CFM-56。该机全长2430毫米,直径1828毫米,全重2005公斤,最大推力10886公
斤,总压比25,涡轮前温度1260度,推重比约5.44,是当时一种比较先进的民用发动机(
与之同时代的军用发动机F100-PW-100(F-15和F-16的发动机)全长4851毫米,直径1180毫
米,全重1371公斤,最大推力11340公斤,总压比25,涡轮前温度1399度,推重比8.27)。
由于其核心技术与美国F-101-GE-102军用发动机相同,最可能成为WS-10的核心机,该机可
能有两个方案:一是仿制其核心机,在此基础上研制我们自已的WS-10,但由于技术差距大
,风险和投资均很大,还有一个很重要的原因,是建国以来,我国完全是走的一条仿制之
路,缺乏自己全过程研制的经验,结合“昆仑”走自己全过程研制道路的情况来看,完全
仿制肯定不受有关部门的支持。另一种就是在我国已有技术的基础上(已有研制推重比7的
涡扇6的经验),借鉴CFM-56的部分先进技术,研制自己全新的发动机。这种方案虽然有一
定的风险,但由于已有WS-6的经验,估计难度会小于完全仿制CFM-56,而且由于有一定的
技术基础,资金和时间也会少于仿制CFM-56。因此,这最可能就是WS-10的技术来源吧。
从1984年至今已19年,相信WS-10已将完成设计定型,由于去年已完成空试,估计设计定型
已为期不远。
对WS-10的评价,综合WS-6G和CFM-56的技术和“该试飞员的“坐骑”被人为安装了两个不
匹配的发动机”的情况来分析,WS-10的推力应大于AL-31F的12500公斤,估计在13000公斤
左右,推重比应在7.5以上,技术上相当于国际上70年代中期的水平。估计比F-16、F-15早
期型的F100-PW-100要好。从“昆仑”研制成功到短时间内又研制成功“昆仑II”的情况来
看,WS-10定型后,估计两年内又会研制出性能更好的WS-10-II,推重比会大于8,推力可
能会达到14000公斤左右,其生产型的WS-10-II可望达到国际上80年代中期的技术水平。
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瀚海天山处处家
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