从被“卡脖子”到反超,中国战机发动机怎么做到的?

2024年11月12日,在珠海航展上,一架歼-35A战机缓缓驶入展区。

人们的目光被它牢牢吸引,但这次的亮点不只是战机,而是它发动机所产生的马赫环

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这意味着什么?曾经被嘲讽为“心脏病”的中国战机,如今靠自己撑起了“强劲心跳”。更让人震撼的是,某些性能甚至可能已经超越美国同行。这到底是怎么做到的?

要知道,航空发动机被誉为工业皇冠上的明珠。复杂到什么程度呢?

上万种零件,需要上百万小时的试验验证。这种技术长期被美国、俄罗斯牢牢掌控。

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上世纪初,冯如被称为“我国航空之父”,但连他也搞不定发动机,只能用美国的Curtiss发动机。后来还因为发动机事故不幸殒命。

直到1950年代,在苏联专家的帮助下,我国才开始了仿制的路。虽然做出来了歼-5和歼-6,但发动机的问题依然卡脖子。可以说,那个时候的差距,比我们想象的还要大。

转机出现在21世纪。国产涡扇-10“太行”发动机成为节点性突破。这是我国第一款推重比达到8的军用涡轮风扇发动机,也标志着我们进入了“三强俱乐部”——美国、俄罗斯、我国。

这背后,是一代代科研人员埋头苦干,用青春和汗水填平技术鸿沟。

涡扇-19的出现

说到如今风头正劲的涡扇-19,就不得不提2024年珠海航展。

从公开资料来看,这款发动机的推重比超过11,对标欧洲的EJ200。

它的性能不仅能满足新一代隐身战斗机的需求,甚至可能已经达到美国某些型号的水准。

更让人刮目相看的是研发速度。

涡扇-19的设计仅用一年时间就完成,制造周期缩短了2/3。

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据专家分析,这种效率得益于我国航发集团的“模块化设计”和“数字化试验平台”。

简单说,就是用技术手段大大缩短了试验周期,这可能是美国F135发动机,所没有的优势。

在这次航展上,歼-35A搭载涡扇-19完成了多种高难度动作,包括眼镜蛇机动。

这一切表明,发动机技术或许不再是我国的短板,而是助力之一。

中美发动机技术

提到美国的F135发动机,那可是大名鼎鼎。它的推重比在10左右,并且具有极佳的燃油经济性。

但要知道,这款发动机从研发到成熟,整整花了20多年。这也让它成本居高不下,一台造价高达1400万美元。

反观我国,最新的AES100涡轴发动机在短短几年内完成研发,还通过了中国民航认证,性能达到了国际先进水平。它在极端环境下,如结冰、暴雨、强电磁环境等,都可安全稳定工作。

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更重要的是,我们的发动机技术已经从“仿制”走向“创新”。

比如在氢能源、混合电推进等领域,美国才刚起步,而我国已经在珠海航展上展示了相关成果。

这意味着什么?我们可能会在未来的新能源航空技术上实现“弯道超车”。

中国模式的独特优势

航空发动机是个“吞金兽”。研发一款先进发动机,需要几十亿美元的投入,光一个项目就可能需要数十年时间。这背后,离不开国家的大力支持。

以2024年的珠海航展为例,我国航发集团推出了10款通航发动机,并签下1500余台意向订单,总金额超过100亿人民币。

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这种军民融合模式,不仅让发动机技术更快落地,也进一步降低了制造成本。

另一方面,我国庞大的市场需求是美国无法比拟的。

数据显示,未来20年我国可能需要上千台先进发动机。这些需求会反过来促进技术的迭代升级,最终形成良性循环。

未来的天空谁主沉浮?

虽然我国的发动机技术取得了巨大进步,但我们不能掉以轻心。美国正在研发新一代变循环发动机,据说推重比可能达到15以上。同时,俄罗斯也在推进其第五代发动机项目。对于我们来说,挑战依然巨大。

不过,有一点可以确定——航空发动机技术,可能不再是我国的短板。

从涡扇-10到涡扇-19,从AES100到未来的氢燃料发动机,我们的每一步都在缩小与美国的差距。

参考资料:

【1】中国最先进航空发动机,距离美国有多远?专家:涡扇-19是关键.澎湃新闻.2020-09-21

【2】“中国心”助力歼-35A首秀.羊城派.2024-11-14