我國大推力航空發動機的水平如何?


航空發動機被譽為人類工業皇冠上的明珠,是一個國家綜合實力的體現,是目前人類社會最複雜的機械設備之一。

  1. 目前世界上可以獨立研製航空發動機的國家只有5個,分別為美國,英國,法國,俄羅斯,中國。而能夠獨立研製民用高涵道比渦輪風扇發動機的國家只有三個,分別是美國,英國,俄羅斯(只在國內和獨聯體國家之間使用)。而能夠製造出被世界認可的廣泛應用於民航飛機發動機的國家只有兩個,美國和英國。分別是美國的通用電氣公司GE,普拉特惠特尼PW,以及英國的羅爾斯羅爾斯RR。

  2. 即使中國目前能夠製造出大飛機C919,但是到目前為止,民用航空發動機技術還沒有完全掌握。基於此,我國已經啟動了專門針對於航空發動機和燃氣輪機的重大專項,位於十三五規劃的一百個重大專項之首,這足以體現出國家的意志。
  3. 成立於2016年的中國航空發動機集團,是專門針對於中國發動機技術進行研發的央企。在本次珠海航展上,展出的矢量推力發動機就是由瀋陽的發動機研究所研製的。可以說,經過這麼多年的發展,我國的發動機技術已經取得了不少的進步。但是,對於民用發動機這塊,目前仍然沒有產品下線,CJ1000也剛開始總轉下線,正式投入運營還為時尚早。

但是我相信,在建國初期那麼艱難的時期,我們國家硬是研製出了兩彈一星。相信不久的將來,我們的大飛機C919也會早日裝備我們自己研製的民用發動機。


大推力發動機目前來說只有美國,俄羅斯,中國擁有,目前以美國的水平最為先進,英國,法國兩國擁有中等推力發動機,美國擁有F100系列,F110系列兩種大推力發動機,俄羅斯擁有AL31系列發動機,我國擁有渦扇10系列發動機。

F110系列中F110-GE100推力12.25噸。主要用於F15和F16戰機。F110-GE400推力12噸。主要用於F14戰機。F110-GE129推力13噸。F110-GE132推力14.2噸。F110系列由GE公司研製。F100由普惠公司研製。

F100系列同F100系列的推力基本都有的相近的型號,F100與F110的差別在於F100的爆發力好,響應速度好,在推重比上也有一些優勢,而F110發動機足是由F101轟炸機用發動機改進改來,在可維護保養上,油耗上比較出色,相應的快速響應,推重比上就不如F100,各有所長吧。推重比上兩款發動機都在8到9之間。壽命兩個系列發動機都在4000小時左右。

AL31發動機由俄羅斯留里卡設計局研製,有多個改進型,分由兩家廠商生產,禮炮廠為我國提供發動機,在性能偏向F100發動機,基本型推力12.5噸,各種改進型13.5噸到14噸都有,總體來說是一款可靠的發動機,缺點是俄羅斯發動機的固有缺點,推重比按美標算僅有7.14,容易空中停車,殲10的摔機大部分要算在AL31發動機上。壽命上的相比美國發動機差距較大,壽命僅為1500小時,在最新型的AL31-117s上壽命延長至4000小時,有了較大的改進。

渦扇10由中國608所研製,是我國大推力發動機的起點,意義不言而喻,代號太行,裝機在殲10,殲11,殲16上等幾架戰機上。推力12噸至14噸,推重比8-9,壽命2000小時,渦扇10共有渦扇10A,渦扇10B,渦扇10C,渦扇10B之前的型號在可靠性不足,發生過大批戰機停飛,在渦扇10B已成熟可靠。

F119發動機是用於F22戰機的笫四代大推力發動機,之前的F100,F110,AL31,渦扇10等系列都屬於三代大推力發動機,相比三代大推力發動機四代大推力發動在推力和推重比上有很大的提高,F119最大推力15.5噸,推重比10,作為F119發動機改進型的F135發動機推力達19.1噸,推重比11。並採用矢量推力技術,壽命8000小時。

渦扇15是我國研製的第四代大推力發動機,與F119和F135屬於同級品,推力在17噸,採用三維矢量噴口,推重比9.5,相比F119還有較大差別。壽命上不知,但估計3000小時。

我國的軍用航空發動機跟美國的差距仍在10年左右,差距還是較大的。在壽命和推重比仍有差距,中國航發,努力,加油。


美國在天上飛,

俄羅斯在地上追,

中國還在地下沒出頭!

雖然現在只有中國、美國、俄羅斯這三個國家能獨立生產,但是現在的情況就是這種狀態。中國比美國差20年,比俄羅斯差10年。

先來看看美國的情況,在渦扇發動機領域,美國一直引領著全球的發展方向。從80年代的f100,到九十年代的f119,再到現在的f135。發動機從壽命、性能、可靠性,都是第一的。美國做出了什麼樣的發動機,俄羅斯照著這種發動機開始製造,中國呢才開始研究怎麼製造。

美國的兩代發動機如下,f100用於f15戰鬥機

f119用於f22戰鬥機

俄羅斯比美國稍微差一點,但總的來說,還算是比較有基礎的,蘇聯時期積攢下來的老本還比較厚實。美國有什麼俄羅斯馬上就能搞出來什麼,雖然可靠性,比美國的差一些,壽命也比美國的要少很多,但推力技術指標大差不差。俄羅斯的兩款發動機如下。

al31f用於蘇27/30

117s 用於t50

我國發動機水平就比較差了,基礎薄弱,一直都在俄羅斯和美國後面學習。美國的f119都上天了,我們還在研究上一代的渦扇10,差了20年!沒辦法,路都是一步一步走的,好在嘔心瀝血把渦扇10弄出來了,不用再全依賴俄羅斯的發動機。渦扇15也到現在還在研究中,不知道樣機出來了沒有。網上是從來沒見過實物。這也沒什麼好說的,有總比沒有強。

渦扇10用於殲11/15/16也用在殲20上

渦扇15,只有個圖,還沒研製出來,裝殲20


我國大推力發動機的一種已經裝機試飛成功,就是大家期已久的峨眉(ws15)推力矢量噴口大推力發動機,推重比達到十以上,大約三個月前已配裝在我國殲10C戰機上,試飛獲得圓滿功。估計現開始裝配殲20工作。這表明中國的大捱力航發與世界尖端水平已經不存存代差。

如果這款發動機與世界尖端的F119或F135的差距,就是晚裝備十年的一前一後。但其發展進度,正好與中國四代戰機殲20正式列裝時間完全吻合,這也並非巧合,本來ws15就是為殲20專門配套,並行研發的,一切都在計劃之中,沒有意料之外。

ws15配裝重型戰機殲20,將使殲20此前與其與相同重型F22僅在超巡能力上略顯不足之外,其它關鍵技術指標多項優於猛禽也讓人仍覺遺憾的短板完全補齊,成為世界戰機的領頭雁。

至於國外有些人懷疑它的那對小鴨翼會影響殲20的隱身效果,空軍專家王明志說,這對小鴨翼放殲20身上,就是需要他隱身時它就隱身。在出擊途中需要它隱身時,則戰機無需做大角度機動,鴨翼也會處於平直狀態,無需它做出俯仰動作,它當然處於最佳隱身角度。當需要鴨翼俯仰動來做戰機機動時。敵對雙方已經近在咫尺,隱身無用之時。此時的這對小鴨翼就真的展示出強大的機動能力。所以我們的殲20在末來的戰場上必將天下無敵。這就WS15為殲20帶來性能上的飛躍。

說到我國另一種四代戰機殲31,這是一架單座雙發中型戰機,它在裝配WS10B發機時推力就已超過F35單發F135許多,加之定位取向明確,機體形狀適中,顯然要比一機多用的F35那種雍腫機體靈巧輕便許多,一對一相比,在隱身、超巡、超機動三項性能上已經超過閃電2。在超祝距攻擊、態勢感知、網路化體系作戰能力也不輸於閃電。

另外還有一項關鍵性能殲31要遠優於F35,就是彈艙結構,殲31開門即發射,發謝即關門。發射彈藥過程,就在開門關門之間。F35打開艙門後,還要伸出武器掛架,然後再發射武器,收回掛架,最後再關上艙門。整個過程用時等於殲31的3一4倍,而這段時間正是先敵發現,先敵開火的關鍵幾秒鐘,勝負立決,生死立判。還有一項關鍵的作戰半徑殲31等於F35的一點伍倍,關於它的重要意義,因話題已經扯得太遠了,暫時就不去探討了。

關於大推力發動機的發展,第五代發動機項目,中國已經進入點火試驗階段。據權威媒體透露,試驗效果好於預期,具體是否此前盛傳的可變循環發動機,視頻中還無法準確判斷。專家介紹,在這個項目上,中國又一次實現了彎道超車,後面最先進的美國,目前仍處於圖紙論證階段。


要說我國大推力航空發動機的水平,那麼我就要先說清楚大推力航空發動機的標準了。就按現在通行的標準看,推力大於10噸的單台航空發動機就屬於大推力航空發動機了,在這個方面,世界上只有中美俄三個國家擁有這樣的發動機。

圖為正在測試的美國F135發動機,圖中發動機已經加力全開,可見其尾焰內已經產生了馬赫環。

有人說那歐洲呢?不是說英國法國航發很厲害嘛?確實很厲害,但是他們沒有製造出大推力的航空發動機這也是不爭的事實,英國最大推力的EJ200發動機也不過9噸推力,站在了門檻上,法國的M88發動機更是只有8噸,日本目前最大推力的航發XF5-1加力推力才5噸,確實他們都沒有大推力航發。

圖為英國羅羅公司的EJ200發動機,裝備在颱風戰鬥機上,最大推力9噸左右,屬於一種中推力發動機。

就目前看來,世界上推力最大的航發是美國的F135,他的推力達到了18噸,下來是美國的F119,他的推力達到了15.5噸,這兩款發動機分別裝備了美國的F35和F22兩款戰鬥機,這兩款發動機頗有些淵源,基本可以把F135看作是F119的擴大涵道比、提高渦輪前溫度的增推型號。接下來是俄羅斯的117S發動機,他的推力是14.5噸,他是目前世界上現役唯一的三維矢量尾噴發動機。

圖為我國的太行WS10A發動機,推力為13.2噸。

再下來就到了我國了,在F135、F119、117S之後,是我國的太行WS10B發動機,推力為14噸,他是我國目前單台推力最大的發動機,裝備於殲11B、殲15、殲16和殲20,但是壽命較低,故障相對比較多,不過他比俄羅斯的117S強的一點是,他採用了全權數字化操控技術,俄羅斯的117S仍然是機械操控發動機。接下來就是F110、AL31、太行WS10A發動機了,推力為12--13噸之間,這些發動機普遍裝備於現在的四代機。

圖為正在測試中的我國新型三維矢量發動機。

所以要說我國的大推力航發水平如何,以上就是一個簡短的排隊和總結了,這裡需要說明一點,雖然我國的大推力航發弱於美俄兩強,但是仍然確實比歐洲強,所以那些說英法日航發怎麼樣厲害的,可得先去翻一下資料了,看看他們有沒有大推力航發再說吧。


目前世界上能夠研發大推力渦扇發動機的國家確實只有美、俄、中三家,但是我國因為起步晚、技術積累薄弱等原因,在三者之中屬於最末端的位置。美國作為世界上頭號軍事強國,其在渦扇發動機領域的成就可謂是「百花齊放」,他人望塵莫及。筆者只重點介紹幾軍用渦扇發動機(分別盤點3代、4代渦扇發動機),用以對比美國和中國在這一領域的差距。

(F135渦扇發動機列裝)

(F119渦扇發動機)

(蘇57的AL41FN發動機)

第四代戰鬥機用渦扇發動機對比(美、俄、中)

F135渦扇發動機。F35戰鬥機所裝備的F135渦扇發動機是目前世界上最優秀的渦扇發動機,無論是發動機推重比、加力推力還是涵道比均超過其他任何同類發動機。F35戰鬥機的滿載全重超過30噸,是一款重型戰鬥機,但是只配置了一台F135,其推重比高達11.4。目前世界上沒有任何一款發動機可以媲美F135,即便是俄羅斯土星的AL41系列。

美國F119渦扇發動機。猛禽F22戰鬥機目前所裝備的F119渦扇發動機是早期型的第4代渦扇發動機,它比F135服役早,而且是F135最初的研發基礎。F119是世界上第一款成熟的第4代渦扇發動機,推重比高達10.0左右,也是世界上目前唯一一款能夠支持戰鬥機在不開加力燃燒室的情況下進行1.6馬赫標準超音速巡航(EJ200中推僅能1.2馬赫超音速巡航)的優秀髮動機。

俄羅斯AL41FN渦扇發動機。前蘇聯時期,蘇聯的軍用渦扇發動機雖然不如美國,但依然能夠追趕美國的腳步,可是蘇聯解體以後,俄羅斯在渦扇發動機領域早就被美國遠遠扔開。時至今日,俄羅斯的AL41(針對F119,F119在上世紀末已開始生產)還依然沒有大規模列裝。但是俄羅斯的AL41勉強能夠達到早期F119的推力水平,推重比在9.8左右。不過據美國媒體推測,AL41並沒有改變俄系發動機壽命短的缺陷。

中國WS15渦扇發動機。這是我國為殲20配置的大推力渦扇發動機,曾流出了推重比高達9.0的消息,但至今沒有任何消息。渦扇發動機設立難度大,結構複雜並且需要相當的技術水平,我國與美國在這方面的差距在20年左右。同時,由於武器禁運,我國一直無法接觸世界先進渦扇發動機(除了俄羅斯),只能靠自研。時至今日,WS15(以WS10為基礎)依然處於研發之中,進度遠不如俄羅斯的AL41,以至於殲20不得不暫時以三代渦扇發動機WS10B代替。可以確認的是,我國在渦扇發動機水平上不如美俄,尤其落後於美國,並且在某些核心領域與歐洲國家也有差距,但是作為世界上僅有的少數能夠生產大推力渦扇發動機的國家,我國還是榜上有名的。

第三代渦扇發動機(美、俄、中)

(F100渦扇發動機)

美國的F100、F110、F404三款渦扇發動機。F110渦扇發動機屬於世界上的第三代大推力渦扇發動機之一,主要列裝於F14(目前除了伊朗,美國已經將F14全部除役),成軍於上7、80年代,後期的推重比已經能夠達到8.0,但是價格昂貴,蘇聯解體以後,美軍已經不願意再花費高額代價使用。 F100渦扇發動機主要應用在F15、F16等第三代戰鬥機身上,推重比為7.8左右,產量相當可觀,在世界上有著良好的口碑,一直是我國的渦扇10追趕的對象。 F404渦扇發動機是三款(前兩款是大推,本機為中推,故而不被美軍喜歡)中發展得最坎坷的,屬於中等推力渦扇發動機,後期型號推重比接近8.0,最終被應用於f18戰鬥機上,後來出口到瑞典,並被裝備於鷹獅戰鬥機。從目前服役的情況來看,同類中推之中,F404屬於中等偏上水平。世界優秀的中推是英國列裝的EJ200發動機,雖然是中推,但是推重比卻過8.9,超過了俄羅斯的RD33系列、法國的M88系列與M53系列。

俄羅斯的AL31系列渦扇發動機、RD33渦扇發動機。AL31有龐大的衍生型號,被廣泛適用於蘇27系列/蘇30系列,印度列裝的蘇30MKI和俄羅斯海航的蘇30SM包括解放軍的蘇30MKK/MK2均是使用AL31系列的發動機,早期推重比7.1,後期型號接近8.0。RD33渦扇發動機原本是米格29的渦扇發動機,屬於中推,推重比7.87,性能並不出色,後來被適用於巴基斯坦的梟龍、FC31(國內的中推渦扇13即仿製RD33)。俄羅斯的米格35所採用的RD33MK發動機是以RD33為研發藍本,製造出來的,推重比為8.54。

中國的WS10渦扇發動機。WS10的研發工作從80年代就開始了,但真正形成戰鬥力還是在本世紀初,主要參考90年代末引進的AL31FN(蘇27SK),進行仿製與研發。由於我國技術薄弱,花費了相當時間才完成本機服役。在最初使用的時候,事故頻發,極大地影響了殲10的戰鬥力。目前渦扇10B已經基本成熟,推重比達到8.0,推力也追趕上F100,廣泛服役於殲10和殲11,但可靠性和維護壽命還是不如美國的F100。


航空發動機是航空技術的核心所在,現今世界上只有美、俄、中和歐盟可以獨立研發製造第三代航空發動機。美俄作為傳統軍事大國,在航空技術發展上佔有天然的優勢,中國作為後起之秀一直不斷超越新難點,在航空技術發展道路上一路趕超,但與美國仍有一定差距。

就目前而言,我國正在研發第五代航發,這是繼第三代WS-10成功在部隊裝備與第四代WS-15即將研發成功之後的重點工作。對於同時期的美國,第四代航發PW-100已經研發成功並且裝備。

航發的研製不僅僅需要大量的資金投入,更是需要長時間的技術經驗與科技發展的積累,並且不能閉門造車,在積累的同時還需跟上時代發展方向,現金的航發要求是在九年每天六小時的飛行情況下能夠保持健康不虛檢修。

我國的航發空白歷史首先由第三代WS-10書寫,他的研製成功使中國航發技術由傳統渦扇轉為渦噴,不僅如此也是由於WS-10的成功,也為我國培養儲備了一批具備經驗的現代航發專家團隊。這為第四代的航發成功問世提供了必不可少的基礎,正如隨著神舟六號成功發射後不久便出現成功發射的神州七號一樣。

至於第四代WS-15,他可以保證殲20全力發揮自己的戰鬥能力,發揮出其本身令人膽寒的戰力,同時也可以使殲31成為第四代艦載機,能夠直面F35。

戰機的性能與航發的性能息息相關,一定程度上能夠直接決定空戰的成敗,天空不能被放棄。一代又一代的技術跟專家團隊的積累與更新,我們在不段的追趕。


世界上大推力民航客機發動機主要是三家:通用電氣、普惠和羅羅,其餘的都是他們和別人合作的,核心技術都掌握在三巨頭手裡。烏克蘭的進步設計局和俄羅斯的幾個設計局(土星、彼爾姆索洛維耶夫、庫茲涅佐夫)也有大推力民航發動機,不過商業性太差,主要安裝軍用運輸機。

大推力軍用發動機(戰鬥機用)主要是美國兩家,蘇聯兩家(留利卡-土星、克里莫夫),英國一家為主的歐洲渦輪GmbH(EJ-200)。

中國的大推力發動機最早是轟六上的渦噴8(蘇聯AM-3),後來的渦扇9(英國的斯貝)。渦扇6超出了自己的設計能力,渦扇10太行也和渦扇6一樣。最後測繪了AL-31才解決的殲10和殲11國產化的發動機問題。目前的渦扇15也應該是引進的技術基礎上細化設計。目前渦輪發動機的水平還是核心機研製階段。正常國家不可能從零起點一步跨上十幾噸推力的發動機水平。


求求各位,都別在那吹牛了~還中美俄三家……美國最牛氣不假,俄毛子航發也很厲害,基本各種門類都能生產,雖然壽命,可靠性不足,但動力不弱於老美太多的。此外,英國,法國航發技術可比中國的航發厲害多了~中國進步很大不假,跟別人比還是蹣跚學步的狀態……

尤其是英國,RR可是連GE(通用動力)和PW(普惠動力)都不敢小覷的對手~全世界航發三架馬車~咋比較都比中國厲害太多了

還有高盧雞雖然大推的實力有限,別人的中推可是很厲害的,達索每代作品都是優秀的空氣動力學+法國的賽峰(斯奈克瑪)的發動機~技術並不弱~發動機壽命和可靠性也遠超中國。所以,各位愛國人士都別吹了~尊重客觀事實才能進步


我國戰機用大推力矢量發動機水平,在中美俄三國中是最弱的。就用中國現在還未研製成功的WS15相比,WS15最大推力為16噸加力推力可達18噸,推重比可達10以上。俄羅斯正在研產品30最大推力在17.5噸加力推力為20噸。推重比可達11左右。美國在研的F135S最大推力20噸,加力推力達23噸。推重比在13左右。而且這三款發動機裝機時間基本是同時的前後相差不可能超過5年。


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