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涡喷13、涡喷14和涡扇12

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第一部分,主要是胡诌施佬和鼎盛的部分内容摘抄


IP属地:广东1楼2019-09-16 20:27回复
    上世纪80年代中国航空发动机工业的“自我反省”与“奋发图强”。在80年代初期,航空工业部为了编纂行业史,在1984年6月举行了以中国航空史发动机分编委员会为主的主轴编史会,编委会在初步讨论和汇总航发工业相关厂所史料的基础上,酝酿和起草了《我国航空发动机研制工作的回顾和主要经验教训》,指出了我国此前航发研制中重生产轻科研、重引进轻消化等一系列的问题,而也差不多在同一时期,中国航发工业也在总结经验教训的基础上,展开了以研制新一代先进航空发动机为目标的预言项目。
    这就是1980年开始实施的高性能推进系统工程预研项目,当时所谓的“高性能”,就是指推重比大于8的新一代航空发动机。这其中又分为大推力涡扇发动机和中等推力涡扇发动机两个大型号。大推力涡扇发展到后来就是大家都十分熟悉的“太行”(涡扇10)发动机。而中推在预研之初,也选定了一款西方产品作为参考对象,这就是后来作为三代中推代表之一的美制F404发动机。
    80年代我国在搞航发的时候,对于预研这种事儿既缺乏经验又不明所以,总觉得预研发动机又不真上马大干,重要性有限,而且远水解不了近渴,所以不值得多搞投入,导致80年代的高性能推进系统工程预研在内容和资金上砍了再砍,从全机预研,十大专业收缩到以三大高压部件设计技术验证及强度设计技术研究为主,后又把高压压气机从全台七级验证缩减为仅前四级的验证,同时取消了带气动雾化喷嘴的短环形燃烧室以及全尺寸高压涡轮性能部件的研制,其它专业的研究目标和规划作了更多的调整和缩减,诸多研究项目被迫终止。资金也从上亿元减少了几个量级,没钱没资源,那这个预研自然也干不下去。
    第二件事情,80年代初在研制涡喷-13的后继发动机型号问题时,606所提出的以涡喷-13为基础,借鉴包括涡扇-9在内其他发动机进行改进研制新涡喷的方案在1983年正式立项,并正式定名为涡喷-14发动机。1984年涡喷14验证机正式开始研制,并在1985年底组装出第一台验证机。
    也差不多这个时候,高性能推进系统工程预研项目也在1983年按照计划进入了,以先进部件技术研究为主,重点围绕三大高压核心部件及其相应的强度和数字控制系统的先进技术进行综合试验研究的阶段(此前主要是以定向基础研究为主,开展单项课题研究,进行理论方法、计算方法、试验方法的探索和研究),换句话说,这个阶段要开始搞部件试制了,而为了便于开展工作,关于引进F404发动机的事情也被提上议程。
    先进涡扇,性能和技术先进性都是显而易见的,这很快引起了涡喷-14研制团队的紧张。怕什么呢,就怕自己的项目发生波折或者干脆被砍掉。涡喷-14与涡扇中推功能重叠(与涡喷-13的后续改型就更加了),相比中推性能落后,加上捆绑涡喷-14的歼-8III项目要迟到1986年才正式提出,如果没有穿越者的肯定,当年的涡喷-14团队倒确实有充足的理由“瑟瑟发抖”一番。结果就是涡喷-14的团队反复通过各种渠道向航空工业部询问和要求保证,确认自己所在的项目不会被轻易砍掉。
    表明在1983年前后这样一个微妙的时间点上,整个航空工业在大调整之中都受到了剧烈的影响。
    从1980年到1989年,虽然一直以F404作为目标参考,但由于没有像CFM-56那样直接接触的样机作为参考,加上整个项目在观念、资金保障和项目管理上都存在不少问题,这一时期的中国航空工业在涡扇中推研制领域并没有取得特别显著的进展。


    IP属地:广东2楼2019-09-16 20:35
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      2025-08-22 11:02:24
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      这就是由xx军有关部门以及国家xxxx部门与东欧国家情报机关共同协作,从西方获得的美制中推涡扇发动机的相关工作。1989年4月,624所接到航空工业部的电话,要其准备“F404发动机的特点、高推预研的进展和今后预研工作的打算,并派出主要领导向部长汇报”,这次汇报如此明确地涉及了中推预研所要参考的原型发动机,也几乎在同时决定了三大高压性能部件研制的同时,要进一步开展中推核心机的预研。
      此后在1990-1年的6月-8月,有关中推核心机研制的相关安排有条不紊地在进行,最终确定中推三大高压部件计划投资3000万,用时3年;随后在1990年底,国防科工委又将中推核心机技术研究列入“八五”期间18项关键技术,1991年1月,中推核心机正式立项,脱离了之前生死不明的“预研阶段”。


      IP属地:广东4楼2019-09-16 20:43
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        应该来说,中推从预研进入核心机的一大动因,就在于和当年的“太行”一样,获得了国外可供参考的原型机,而这个项目能够进行下来的另一个关键,则在于过去近10年里624所对中推涡扇全面的研制,让中推核心机的研制中不至于无从下手。在经费和立项都有保障之后,中推核心机的研制算是全面走上了正规,期间空军领导也对这一项目予以相当的关注,林虎副司令员在1991年视察的时候就曾表示:“中推我们太需要了……一定要下决心吧中推发动机搞出来。”
        随后的研制进程看起来都挺顺利,624所从1991年2月起正式开始方案设计,先后完成了总体打样图设计、主要锻铸件毛坯图设计,并在1991年年内完成全套工程图设计,1992年2月完成主要零部件加工图设计等工作,加工蓝图分批下至承制厂。外部管路系统的设计到7月份最终完成设计工作,另外为加快核心机外部管路的设计、加工、安装,624所只用了4个月就完成了外形金属样机的设计和加工。
        1992 年11 月,第一台核心机完成组装。1992 年12 月12 日在地面试车台上达到最大转速,显示出三大部件良好的匹配性能。1993 年6 月完成地面试车台上核心机的性能测定试验,基本性能达到设计指标。1993 年初投入了第二台核心机研制,并于1994年在高空台上进行进口加温、加压模拟风扇出口状态下的性能试验,核心机转速顺利达到设计状态转速,其性能:空气流量、压气机压比、涡轮前温度、推力、耗油率都达到设计指标,结构强度和可靠性得到初步考核。它标志着中推核心机的研制取得了圆满成功。
        随后有关设计部门在1996年底基本完成了主机全套工程图的设计, 后又开展了以减轻重量为目标的减重设计,于1997年底完成减重设计,符合设计要求,并给承制单位下发了生产工艺准备图纸。国防科工委也在1997年正式下文批准中推验证机立项研制,这一次比起之前的高推预研,一切都看起来靠谱多了,但是随后项目却因为经费等问题被迫中止。


        IP属地:广东5楼2019-09-16 20:43
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          80年代初,为了重新跟上国际潮流,在吴大观、刘大响两位专家的力争下,航空部同意了学习美国航发史上最重要的高性能发动机技术研究的模式,开展了“高推重比发动机预先研究计划”,这个计划是中国首次对航空发动机构成的各环节进行从零开始的基础研究,而且,这是首次不以任何成品发动机,或者指定配置型号飞机的基础科学预先研究活动,也是国内首次采用合同制,承包制的科研任务。
          高推计划是掌握国外第三代航空发动机设计和生产技术,这其中的重中之重就是三大件与核心机,所谓三大件,是指高压压气机,燃烧室,高压涡轮,这是一台发动机的技术根本,这三大件决定了发动机的基本性能和技术水准。核心机则是喷气发动机能独立运行的核心部分,核心机不同于具体的发动机,它是发动机的心脏部分,给它配上不同的前后功率输出组件,它就能变成战斗机的加力涡扇,或者客机的大涵道比涡扇,或者涡轮螺旋桨发动机,甚至是直升机的涡轮轴发动机。
          高推研究时间跨度很大,80年代这10年,研究集中在三大件上,而90年代上半时期,则集中在核心机上。尽管高推是个纯科研计划,它还是有目标的,他的研发和设计目标是,设计一台推重比为8一级的推力8吨级的高推重比涡轮风扇发动机。
          这就是后来的WS12.涡扇12是1989年立项的,它基于高推的成果,装机对象是沈阳飞机研究所设计的J14战斗机。我国在1984年确定了J10战斗机的归属,1988年基本确定了J10战斗机的基本设计和技术参数,当时考虑J10战斗机会在西方技术援助下,1995年就实现首飞,2000年左右装备部队。
          而由于J10是种单发轻型战斗机,性能偏向于国土防空,善于缠斗,还需要一种更大型的双发战斗机,偏向于超音速截击能力和航程性能,能够在北方拦截苏联的逆火,海盗旗这样的超音速轰炸机,以及米格25这类3马赫的战术飞机。鉴于中国当时改革开放,军费被压缩到极低的程度,像F15那样的重型飞机是买不起的,J14设定为一种中型双发战斗机,它希望在1993年能冻结方案和指标,2000年左右首飞,2005年进入现役。
          高推核心机从1989年到1992年完成实验,准备进入为期4年的工程验证机阶段,将设计好的风扇和低压涡轮配上,进行实验,如果匹配没有问题,基本推力实现目标,那么就会开始最后的型号工程机的实验,走定型的研究全过程。


          IP属地:广东6楼2019-09-16 20:47
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            1992年,很多人记得这一年,中国买了苏27,苏联崩塌,中俄恢复伙伴关系,大肆采购俄罗斯装备和引进俄罗斯技术,是那个时代突发的情况,毫无疑问,现货苏27怼死了还在襁褓之中的J14,这种速度,航程,载弹量,机动性在当时举世无双的飞机对还在使用米格21那个级别的J7的中国空军来说,无疑是震撼的。J14停了,WS12也自然不了历史上各种前辈的后尘,也跟着停止尘封了。
            WS12的设计有当时的时代特色,它参考了当时主流发动机F404和RB199,但是WS12并不像其他发动机那样去找了一个摹本参照,它的高压压气机7级,是从4级开始,一级一级增加,一级一级研究,这是到后来20年以后我国唯一真正掌握的高压压气机,短突扩压超紧凑环形燃烧室是从RB199上启发研究而来,它比F404的燃烧室还短接近一半。三级风扇设计更接近404,但参数完全不同。WS12总体设计参数合理,三级小展弦比无凸肩风扇,7级压气机,高低压涡轮各一级,发动机涵道比约0.5,长约4000毫米,风扇进口880mm,发动机最大直径约1米,总增压比23,涡轮前温度1600K,最大军用推力5300公斤,最大推力8700KG,发动机重1080KG。
            从性能上来说,WS12即便是晚到2000年左右完成,在全球中等推力发动机中也算出类拔萃的,特别是由于它本身所有的组件都是自行研制的,每一件东西的优劣我们自己都非常清楚,所以发动机的进一步发展道路也非常清晰,每一个组件的进一步发展都能带来发动机性能上的进步。WS12的设计比较晚,因此架构上优于RD93,F404,RB199,推力比他们都大一些,推重比也更高,它几乎可以触碰到M88哪一级的下限了。
            其实如果不是战略上的失误,WS12还是有生存下来的机会的。我国在80年代初,除了推进高推计划外,还有一个比较具体的项目,那就是后来发展成为昆仑发动机的WP-14,昆仑发动机是1984年立项开始发展的,虽然设计完成得很早,但是实际上到90年代初期,这个项目毫无寸进,1992年停止WS12时,其实如果高层下决心停止昆仑,把昆仑的经费转移到WS12和WP13上,也许我国在90年代还不会经历昆仑带来的一系列困扰。
            历史没有那么多如果,昆仑耗费了90年代我国仅有的发动机研制经费,却没有换来一台可以持续性发展的优秀发动机平台,甚至它本身就生产和应用寥寥,可以说是一个巨大的浪费。深究原因,昆仑是606所的型号,WS12是624所的型号,在那个时代,606失去昆仑就会面临生死危机,而624失去WS12对其基本研究影响并不算多么巨大,高层的平衡再一次因为某些客观原因违背了科学规律。
            WS12的早夭确实给中国发动机行业带来了一丝阴霾,但是深在贵州和四川大山里的人们并没有放弃最后的一丝希望,请期待续篇,WS13艰难的借壳复活之路。


            IP属地:广东7楼2019-09-16 20:49
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              按照俄方的说法,第一台用于JF-17的RD-93发动机是在2002年交付的,而与此同时,之前承担中推核心机研制任务的黎阳厂也收到了相应的发动机,并在2002年2月的最后一天开始进行发动机的分解工作。由于当时RD-93在我方的资料里也被称为RD-33发动机,因此在一些资料中,对这款作为原准机的俄制发动机就有了个直接的称呼——涡扇-33。
              当然在分解发动机的过程中,有关该机的正式名称就已经定下来了,2002年连涡扇-10都还没定型呢,这忽然整出个涡扇-33是个什么鬼,因此到5月份的时候,涡扇-33已经被改成了涡扇-13了,当然后来为了区分RD-33和RD-93,按照RD-93试制的涡扇-13则被称为“93状态”。伴随着原准机的分解,最先开始进行的工作就是相关材料的分析与国产化协调,随后进行的则是有关研制工作的组织安排。
              经过了近两年的分析测绘,2003年11月,在中航一集团科技委王昂主任和刘大响副主任的主持下,涡扇-13发动机调研会正式召开;2003年底,时任空军副司令的马晓天中将来到黎阳,视察了正在试车的俄制发动机,并为发动机命名为“泰山”。
              作为一款测绘仿制开始的发动机,涡扇-13的研制工作与新机不同,发动机各部件在分别进行测绘仿制后,需要通过所谓“串装试车”,也就是将俄制原装发动机的对应部件换成国产件之后进行试车试验,只要部件试验结果合格,且部件的诸元和原件基本一致,那这个部件就过关了。但是发动机整体在试制中的基本思路确实是相通的——从核心机相关的几大部件开始试制,之后再分别串装试车,最后将试验合格的三大部件同时串装在同一台发动机上进行试验,最后再进行外围部件的仿制和串装试验工作,最后像“忒休斯之舟”一样,仿制出一台完整的国产发动机。
              作为俄罗斯一台“技术要求一般,性能优秀”的发动机,RD-93的整体部件制造难度并不太高,加上黎阳厂之前的技术底子并不算差,因此涡扇-13的核心部件试制以及相应的“串装”整体来说比较顺利,在中航集团同意涡扇-13立项之后不久,在2005年9月底的时候,涡扇-13的三大核心机部件就已经分别完成了串装试车考核。11月,使用完全国产核心机串装的发动机整机试车成功,性能达到了预定的标准。至此,涡扇-13已经可以算作是“使用俄制外围设备的国产发动机”了。
              随后的2006年一整年里,所有涡扇-13的部件都完成了试制,首台涡扇-13验证机整机在当年12月完成了总装,并于12月26日一次点火成功并实现了平稳运行。2007年3月,这台发动机正式装上台架,开始准备进行150小时的持久试车,并逐步解决发动机试车中遇到的问题,以便完成装机试飞前的准备活动。到当年12月21日,涡扇-13顺利完成了150小时可靠性摸底试车。
              在2008年,这台发动机在经过检修和调整后,又进行了地面高空台试验,2009年,这台发动机挂载阎良试飞院的发动机试车台上,进行了升空实际试验。与此同时,用于搭配“枭龙”发动机的涡扇-13发动机也在开始了组装,并在2010年年初装上了“枭龙”飞机。当年的4月18日,装备国产发动机的“枭龙”战机成功进行了首次试飞。


              IP属地:广东8楼2019-09-16 20:51
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                1983年是一个对航发研制很重要的时间节点,1984年耗费巨大的涡扇-6、涡扇-8停止研制,涡喷-13装歼-7III和歼-8II上天试飞。
                涡喷-14立项,随后涡扇-10立项。这两个发动机不仅研制花钱多,而且勉强能用,都到了2010年以后了。


                IP属地:广东9楼2019-09-16 21:06
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                  2025-08-22 10:56:24
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                  IP属地:湖北14楼2019-09-18 08:30
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                    顾院士回忆录中有一句话,1958年设计东风-104的时候,徐舜寿让顾提,顾提出需要4吨的轴流式发动机,当时即将仿制的涡喷-6,只有3.2吨。
                    当然顾提的4吨是最大加力推力,研制东风107的时候,红旗-2军用推力为4130-4200公斤,这个推力设定是正确的,符合航空技术发展的需求的。苏联的R-11作为RD-9的后续发展型,也是军用推力3900公斤,接近4吨。
                    50年代美国最重要的军用涡喷发动机J79开始研制的时候,也是军用推力4吨,J79最早是为B-58轰炸机研制的,作为J47的后继机,1952年开始研制,由于J79是为了轰炸机动力研制的,所以参数指标选择上,力求油耗低寿命长,对重量和推比要求不高。F-104A能用的J79-GE-7的军推达到4500公斤是1958年7月,随后F-4也是用这款发动机 改型。同时期的法国幻影III用的阿塔,军推也达到4.5吨,萨博J35和英国闪电用的埃汶由于是民用发动机改的,军用推力一直比较大。这说明新一代二马赫战斗机的基础动力,军用推力不管单发双发都必须达到4500公斤才算合格。
                    苏联的R11一直在改进,R13,直到70年代初期的R25,苏联一直只是改加力系统,加力推力从5750公斤增加到7100公斤,但是军用推力却一直不到4500公斤。在中等推力涡喷发动机方面,苏联选择了一条错误的道路。米格-21系列飞行性能提升有限,也跟发动机的军用推力一直得不到提高有一定关系。


                    IP属地:广东15楼2019-09-18 13:59
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                      大跃进后,中国停止了红旗-2的研制(没有书面通知,就是没人管了,研制团队解散),我一直认为,应该像强-5研制一样,继续搞下去,作为R11的备份。
                      中国1962年获得了R11制造技术,但是R11设计制造问题很多,不很好用。在研制歼-8的时候,中国又提出了在R11基础上改进,也就是涡喷-7甲,涡喷-7甲的军用推力增大到4400公斤,这是一个很了不起的进步,之后涡喷-7甲、7乙的军用推力都是4400公斤,有人说涡喷-7的中国型号发展,虽然技术落后,但是眼光却并不低,就是说涡喷-7的中国型号发展,明白发动机改进的路径方向。
                      1978年获得R13后,在涡喷-7甲、乙的基础上改型的涡喷-13,涡喷-13在军用推力方面比涡喷-7甲、乙又倒退回去了,涡喷13、涡喷13AII的军用推力只有3923daN、4119daN。军用推力的下降,对于歼-8II这种双发飞机影响不大,但是歼-7III就不同。歼-7III因为军推小,需要加力起飞,本身油耗大,载油少,起飞更是耗油多,本来就不够的航程和留空时间,就更少了。
                      国内改进涡喷-13,就是提高军推,涡喷-13F的军推提高的4315daN,涡喷-13FI的军推提高到4511daN, 终于达到了世界主流的中推军用推力的下限值。
                      技术一直在进步,4500公斤军推算是50年代末的基准,到了60年代中期70年代初期,中推的军推基本要达到5吨或者高于5吨才算达标。


                      IP属地:广东16楼2019-09-18 14:18
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                        不是我嘲讽,那些中途下马的玩意常常吹得语无伦次


                        IP属地:广西来自Android客户端17楼2019-09-18 22:54
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                          IP属地:浙江来自Android客户端18楼2019-09-18 23:11
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                            中国最早接触大推力涡喷发动机,是50年代末期,苏联提供的RD-3的技术,60年代中国仿制出涡喷-8,然后一直是涡喷-8的延寿,涡喷-8由于体积、重量,不适合战斗机的动力。
                            大跃进期间为东风-113研制的814单转子涡喷,军推7800公斤,加力11000公斤,跟苏联的AL-21推力相仿,根本无法研制下去,下马。
                            1965年又上马了涡扇-6,这个评论太多了。
                            1975年从英国引进了军用斯贝。
                            1978年得到R29,从涡喷-15的这个编号看,应该是1984年之后给的,当初1978年410厂就准备仿制R29,80年代中期给编号后,没能认真仿制,或说没确定仿制单位和基本经费保障。
                            1986年开始要研制涡扇-10,这个说的也很多。
                            1994年开始引进AL-31F。
                            吴大观说过,小推、中推和大推的研制经费,基本上是数量级之间的差距,中国最急需的就是中推,中推向下可以替代两个小推,两个中推可以替代一个大推,飞机平台而言,有了中推就能搞定一半的平台需求了。中推的研制技术难度和经费都远比大推低。
                            所以70年代末80年代初,中国上马中推项目是最合适的选择。


                            IP属地:广东19楼2019-09-19 12:10
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