五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】中国的涡扇之谜 -- 晨枫

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          • 家园 CCTV7又证实了WS18已经使用

            看来D30K2的备胎用不上了.

            http://space.tv.cctv.com/video/VIDE1257677539257885

            轰6K就是战神

            空军节猛料不断,继续期待

          • 家园 竞争是好事情

            美国普惠和通用电气之间一竞争,那是芝麻开花节节高。毛子的克利莫夫好像不行了,Perm只做大发了,我看留里卡的势头也差不多了。中国也要有竞争。过去老是顾忌重复建设的问题,但没有竞争,就没有进步,就没有活跃的思路,就没有退路。

        • 家园 大运的换发可以比照客机吧

          只要提前留好接口,更换应该是很容易的事情。当然,不同发动机之间的参数也要能衔接的上。

      • 家园 这帖得花

        欢迎楼主多发文.

    • 家园 俄制AL-31发动机与国产WS10发动机比较【多图】

      http://slide.mil.news.sina.com.cn/slide_8_529_1734.html#p=3

    • 家园 这一阵TG和乌克兰眉来眼去的说

      乌克兰军工巨头:中国复制先进武备只需一周

      乌克兰在北京航展很高调 向中国提供大量技术

      25日上午,《青年参考》报记者来到中国国际展览中心9号馆,在西奇发动机公司展台上,记者采访了该公司对外贸易部部长亚历山大·梅卢斯先生。当被问及近段时间被媒体广泛报道的中国要购买АИ-222-25航空发动机生产许可证一事,对方证实说:“确有此事,只不过目前仍在进行谈判。

      乌克兰要向中国转让发动机生产技术的消息,是该公司董事长博古斯拉耶夫7月25日向俄新社透露的。博氏称,中国已从乌克兰订购了200至300台АИ-222-25型发动机,还向乌方提出了技术转让请求,以实现该发动机的独立生产,并打算将其配备到中国研制的L-15高级教练/战斗机上。

      АИ-222-25是一款具有国际先进水平的涡轮风扇发动机,由西奇发动机公司和俄罗斯“礼炮”机器制造厂共同生产。谈及中乌航空技术合作,梅卢斯说,中国是乌最具发展前景的合作伙伴。目前,双方在中国ARJ-21支线客机发动机项目、L-15教练机发动机项目等领域的合作已达到很高水平。

    • 家园 【文摘整理】“秦岭”系列:涡扇9/9A/15

      以下均为网络公开资料,整理一下:

      (一)斯贝MK202--涡扇9(1976-2003)

      从中国航空工业创建以来,西方先进的军用航空技术一直对我严密封锁。60年代,航空工业谋划测绘仿制民用斯贝,再改型为军用型,由于封锁禁运,未得进行。 1972年,英国同意向我国单独出售民用斯贝发动机。1973年7月17日,英方又约见我驻英大使,表示以授权罗一罗公司,谈判向我出售军用斯贝发动机。 8月2日,叶剑英副主席在听取有关汇报时,明确指出,英国同意向我卖军用斯贝技术,是好事情。我们主要是把技术买到手,同时要利用斯贝,突破英、美在军用技术方面对我们的封锁。在此前后,周总理、叶副主席、李先念副总理等多次听取汇报,多次做出批示、直接过问、决策引进斯贝发动机。1974 年“批林批孔'’运动中,江清一伙制造了“风庆轮事件”,“蜗牛事件”。引进斯贝一时也成了轰动的“政治问题”,被批判为“卖国主义”、“爬行哲学”。王洪文更是跳出来横加干涉,对不同意引进斯贝的信件批示“应当重视”。当时三机部的主要领导也向中央提出了《关于不买斯贝发动机的报告》。沧海横流,方显英雄本色。5月11日,叶副主席毅然批示:“我的意见,不可不买,不可多买”,“目的是引进国外技术,促进自己发展。”李先念副总理批示“我看对”,“两条腿走路比一条腿好”(指引进和自行研制)。1975年6月,他们又分别批示:“我同意引进新技术,加速我国飞机工业发展。”“这一件事情是我和剑英同志提议的……因英国的飞机发动机的制造和质量还是有可取之处的。”正是他们顶住“四人帮”的干扰和施压,以打破封锁,坚持引进先进技术。提高我国航空发动机发展起点的胆略和远见卓识,才使引进斯贝得以进行。

      斯贝是英国著名发动机厂家罗尔斯一罗伊斯在20世纪60年代研制并生产的系列涡轮风扇发动机。其民用型斯贝MK511用于“三叉戟”客机,我国曾批量购买,质量好。从民用型发展的斯贝MK202军用型涡扇发动机,曾被用于换装英国购自美国的F-4“鬼怪”式战斗机。因其技术先进可靠,美国又引进英国斯贝技术,改型后用于A—7攻击机。斯贝MK202军用型发动机加力比大,耗油率较低,使用寿命长,压气机的喘振裕度大,各种工作状态下部件的效率高,工作可靠,装有抽气系统控制襟翼,可改善飞机的起飞着陆性能。

      但它毕竟是60年代末的产品,也是第一代带加力燃烧室的涡扇发动机。存在这结构复杂,推重比较低,高空性能差等缺点。

      1975年8月,中英双方进行实质性谈判,1975年12月13日,签订了中国引进英国斯贝发动机专利合同,合同金额5亿英镑。斯贝发动机,中国型号定名涡扇9,定点西安发动机厂试制生产。在试制生产中,国家给予了高度重视,王震副总理就曾3次到厂检查督促。航空部副部长莫文祥带队蹲点,陕西许多厂、所、大专院校多方协作。除使用进口原材料外,国家专门安排了金属材料、非金属材料、成品附件和大型锻件的国产国制化工作。对于有关技术改造和国产化等,国家;拨给了专项资金。做出了相应的部署。

      西安航空发动机厂于1976年展开试制工作,全体职工全力以赴。先后完成了42万份技术资料的翻译复制。3万余项工艺装备的设计和制造,攻克了钛合金热成型技术等76项技术关键。

      经过3年多的努力,1979年7月25日第一台使用英国毛料制造的零组件,罗尔斯一罗伊斯购件和附件的涡扇9完成装配。1979年下半年,分两批装出了4 台发动机。同年11月13日,由中英双方共同在中国完成了150小时持久试车考核。1980年2月至5月,中国制造的两台涡扇9发动机和两套部件又在英国完成了高空模拟试车,零下40摄氏度条件下起动试车,以及5大部件的循环疲劳强度试验,结果都符合技术要求。1980年5月30日,中英双方代表签署了中国涡扇9发动机考核成功的文件。

      按计划,当时应该接着进行国产毛料试制,但由于当时国民经济调整,使涡扇9国产化进度拖后,1983年才取得初步进展。压缩机叶片的铸造技术到1988年才得以突破。

      从数据来看,涡扇9的推力固然无法与AL-31等先进发动机相比。但以当时的技术水平已经相当 不错了。尤其耗油率则远远优于当时国内的涡喷发动机,使得“飞豹”的航程得到了保证。但要真正实现全面的国产化还有相当长的路要走。由于斯贝发动机最终被选作“飞豹”的发动机,为配合“飞豹”的生产很快就将引进的40多台发动机耗尽,其中至少有2台发动机由于存放过久,保养不利而被废弃。同时由于无法实现完全的国产化,使得“飞豹”的生产也限于停顿之中。为保证歼“飞豹”的生产,我国被迫从英国引进了一批早已封存多年的斯贝涡扇发动机并试图与英国恢复合作制造。

      在2003年7月17日,国产化涡扇9终于通过国产化工程技术鉴定,获准投入批量生产。实现全国产的涡扇9被命名为“秦岭”。于是乎,涡扇9发动机经过近30年奋斗。终于实现了国产化。涡扇9发动机的制造成功,使中国有了一台推力适中的涡轮风扇发动机,填补了空白,并有效提高了自行研制的水平和能力。由于斯贝机结构复杂、叶片多、精密件多、薄壁焊接件多,复杂形状的管件多、难加工的材料多。涡扇9制造过程中引进了电解加工、电子束焊、实验室控制、检测和测量、精铸、精锻等70年代水平的新工艺、新技术。涡扇9零件和工艺装备的加工,精度普遍比国内原产机种高一级以上。通过试制,发动机厂掌握了金属喷涂、真空热处理、管子轨迹焊、真空钎焊、数控弯管、大型机匣电解加工等13项具有当时世界先进水平的先进技术。还有软阴阳模成型、蠕动磨削等46项达到国内最先进水平的工艺技术。同时,国内冶金、材料、化工、机械等工业的技术水平也相应得到了提高,从而较大幅度缩短了整个发动机制造技术与世界先进水平的差距。而且斯贝的引进还为航空工业迎接新时期的改革开放,引进国外先进技术,开展技术合作与交流,提高发动机及配套产品技术水平开了个好头。

      还应提到,通过试制、改造和提升成功培育壮大了一个现代化航空发动机厂。西安发动机厂旧貌换新颜,添置了700多台国内外先进设备,自己制造了23台套。其 中各型数控设备26台,在当时率先形成了从编程、调整、加工到检验的成套力量,精锻、精铸生产线的设备和工艺在国内也是一流的。

      (二)“秦岭”MK220--涡扇9A(1994-2005)

      “秦岭”MK220涡扇发动机在保持WS-9发动机外廓尺寸和附件布局基本不变的情况下,在继承国内成熟技术的基础上,通过运用大量成熟的先进技术和多项预研成果,从增加发动机涡轮前温度和减轻结构重量两个方面对WS-9(斯贝MK202)原型机进行现代化改进,大幅度提高了发动机的技术性能,达到了M53P2发动机的技术水平。“秦岭”MK220发动机从1994年开始进行原型机研制到2005年通过设计定型审查,历经12个春秋。

      “秦岭”MK220涡扇发动机在WS-9原型机的基础上作了如下几个方面改进:

        1. 采用全新设计研制的带气动雾化喷嘴的环形燃烧室,高压涡轮叶片采用气膜加对流复合冷却技术

        2.对风扇,压气机的结构重新进行了设计,在设计过程中借鉴了国外一些先进涡扇发动机的结构设计方案,风扇由原来的5级改为4级,高压压气机右12级改为10级。

        3.采用鱼鳞板结构的收敛--扩散超音速尾喷管

      (三)“秦岭2”--涡扇15(1998-2008)

      “秦岭2”涡扇发动机是为满足JH-7A研制的一种先进双转子加力式涡扇发动机。其方案研究工作始于1998年初。全面研制工作于1999年初.

      开始,由中国燃气涡轮研究院624所与西安航空发动机公司共同研制,西安航空发动机公司为承制单位。1999年初~2003年初完成核心机与验证机试验。 2001年5月核心机首次试验,对核心机进行了大量的可靠性与耐久性方面的试验,大幅度的提高热端部件寿命,2003年6月原型机首次运转并开始地面台架试车。加速发动机的成熟,延长零部件的寿命,降低生产成本和后勤保障费用。试飞前规定试验于2005年12月完成, 于2006年初,在JH-7上进行首飞,于2008年10月完成设计定型试验。重新编号为WS-15,代号“秦岭2”.

      “秦岭2”WS-15涡扇发动机在保持WS-9发动机外廓尺寸和附件布局基本不变的情况下,在继承国内成熟技术的基础上,通过运用大量成熟的先进技术和多项预研成果,从增加发动机涡轮前温度和减轻结构重量两个方面对WS-9(斯贝MK202)原型机进行现代化改进,大幅度提高了发动机的技术性能,达到了M53P2发动机中后期的技术水平。(WS-9为早期产品 WS-9A为全国产化的生产型)

      “秦岭2”WS-15涡扇发动机在WS-9发动机的基础上作了如下几个方面改进:

      1.结构改进的特点是以WS-9为基础改进设计了带气动雾化喷嘴的环形燃烧室

      2.优化设计了高压涡轮叶片,改为不带冠设计,采用气膜加对流复合冷却技术

      3.对重新设计了风扇,在设计过程中借鉴了国内一些先进涡扇发动机的结构设计预研成果,

      风扇由原来的5级改为4级,提高了压缩比

      4.对加力燃烧室和尾喷管进行优化设计,采用新的耐高温合金材料,改进冷却设计,减轻重量

      5.取消附面层控制系统 

      6.对其它部件、系统、成件等作了适应性改进。为减轻重量进一步扩大了钛合金的应用范围

      技术数据 WS9 WS9A WS15

      最大加力推力(daN) 9495 9800 10951.50

      最大不加力推力(daN) 5450  6370 6767.88

      最大加力耗油率[kg/(daN h)]     2.0    2.02    2.02

      最大不加力耗油率[kg/(daN h)]   0.684   0.67   0.692

      推重比(国际标准)         5.85    6.55   6.979

      空气流量(kg/s)          92.5    96.9   112

      涵道比              0.62   0.62   0.62

      总增压比             20    21.5   21.5

      涡轮进口温度(℃)         1167   1277   1277

      最大直径(mm)          1092.32  1095   1093

      长度(mm)(喷口全开时)      5205     5211   5205

      (喷口面积最小时)             5061

      质量(kg)(不包括飞机附件)           1527 1600

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