渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)系列

經(jīng)過數(shù)十年的曲折發(fā)展，至21世紀(jì)初中國在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)方面終達(dá)巔峰。渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)雖然技術(shù)簡單、推力大，維護(hù)簡單，但渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的最大致命缺點(diǎn)——油耗居高不下！同時(shí)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)在民機(jī)使用中還存在另一大缺點(diǎn)：噪聲大！戰(zhàn)斗機(jī)為了追求高機(jī)動(dòng)性，要求發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比越高越好，而渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)難以滿足。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)成為解決這些問題的關(guān)鍵所在。其實(shí)中國在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展剛有起色之時(shí)便緊盯世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展潮流，從20世紀(jì)60年代就開始了渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的研究?？梢哉f，中國的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)研制時(shí)間并不晚，但由于種種原因，最終研制的大部分型號幾乎都沒能堅(jiān)持到底，成功型號更是少之又少，成為中國航發(fā)研制中無法彌補(bǔ)的遺憾。

開篇之作——渦扇-5發(fā)動(dòng)機(jī)

在20世紀(jì)60年代初，中國經(jīng)過十余年的發(fā)展，各行各業(yè)都步入正軌，一切都向國富民強(qiáng)發(fā)展。當(dāng)時(shí)空軍裝備渦噴-5發(fā)動(dòng)機(jī)的轟5轟炸機(jī)已大批量進(jìn)入空軍服役。經(jīng)過多年使用，渦噴-5的性能逐漸落后，嚴(yán)重制約轟5這個(gè)“老兵”性能的發(fā)揮?？哲娖惹邢Ｍ苡眯阅芨玫陌l(fā)動(dòng)機(jī)來改裝轟5，讓這棵“老樹”能夠開出“新花”。當(dāng)時(shí)中國的航空工業(yè)最好的產(chǎn)品渦噴-5、渦噴-6、渦噴-7都不堪重用。國家希望能研制一款新型發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)時(shí)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)已成為未來航發(fā)的發(fā)展方面，各國都加緊研制各自的第一代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。中國有關(guān)單位，審時(shí)度勢，結(jié)合軍方意見，決定上馬渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。希望能趕上世界航發(fā)的腳步。中國在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的研究方面與國際同行站在同一起跑線上，跟上了時(shí)代步伐。

1962年，中國在確定方向后，立刻著手研制渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。為了降低風(fēng)險(xiǎn)及縮短研制周期，決定在渦噴-6發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。1963年1月沈陽航發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)所提出設(shè)計(jì)方案，隨后開始全面的設(shè)計(jì)工作。該發(fā)動(dòng)機(jī)給予了渦扇-5（WS-5）的編號。

渦扇-5是基于渦噴-6改進(jìn)而來的，保留了渦噴-6的大部分成熟設(shè)計(jì)，以降低技術(shù)難度。取消了加力燃燒室和可調(diào)噴管，增加后風(fēng)扇部件；去掉壓氣機(jī)放氣裝置，而改成前4級靜子可調(diào)；增加零級導(dǎo)流葉片，并由其帶動(dòng)一個(gè)單級風(fēng)扇而成為雙涵發(fā)動(dòng)機(jī)。改型后，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有了很大的提高，其主要技術(shù)指標(biāo)為：最大推力35.3千牛，比渦噴-6提高了35%；耗油率0.66千克/?！r(shí)，比渦噴-6下降了30%；涵道比1.6。由于壓氣機(jī)的效率提高和耗油率下降，如果換裝到轟5上其航程和作戰(zhàn)半徑可分別提高30%和24%。

1965年，渦扇-5的第一臺(tái)樣機(jī)完成總裝，隨即轉(zhuǎn)入到繁重的試驗(yàn)中。在這漫長過程中，出現(xiàn)了由于振動(dòng)導(dǎo)致風(fēng)扇葉片根部裂紋的故障。經(jīng)過工廠技術(shù)人員攻關(guān)，在1965年7月解決問題；1966年進(jìn)行了最大推力和耗油率測試，均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求；1970年，通過了長期試車考核。1971年開始換裝在一架轟5上（為保險(xiǎn)起見，另一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)仍為渦噴-5）進(jìn)行驗(yàn)證試飛。剛開始先進(jìn)行跑到滑跑試驗(yàn)，沒有出現(xiàn)任何問題，證實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)良好。渦扇-5的優(yōu)良性能讓沈航發(fā)廠上下極為振奮，全廠上下隨即集中力量，積極地準(zhǔn)備下一階段的升空試飛。但在進(jìn)入20世紀(jì)70年代后，中國的新型轟炸機(jī)轟6已進(jìn)入大批量生產(chǎn)階段，讓性能落后的轟5處于十分尷尬的境地。后經(jīng)軍方努力，雖保住了轟5，沒讓其大規(guī)模退役。但換發(fā)計(jì)劃也失去了必要，從而使尚處襁褓中的渦扇5失去了使用目標(biāo)，遂于1973年終止了研制計(jì)劃。

渦扇-5前后試制了11臺(tái)樣機(jī)，在超、跨聲速風(fēng)扇設(shè)計(jì)、壓氣機(jī)可調(diào)葉片技術(shù)和葉片調(diào)節(jié)器等關(guān)鍵技術(shù)上有著突破性的進(jìn)展。不過就在渦扇-5即將完成全部技術(shù)定型之時(shí)的1973年，世界上的主要渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)都基本投入使用，RB199、F100、F110、F404、AL-31F、RD-33這些直到現(xiàn)在仍為主要空軍強(qiáng)國主力戰(zhàn)機(jī)的動(dòng)力裝置都基本進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。與上述渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)相比，中國的渦扇-5毫無優(yōu)勢可言，落后許多。但渦扇-5上取得眾多新技術(shù)在以后研制的多種發(fā)動(dòng)機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。這也讓進(jìn)入歷史塵埃中的渦扇-5為中國航發(fā)崛起作出了最后的貢獻(xiàn)吧！只不過渦扇-5的終止研制使中國航發(fā)設(shè)計(jì)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)裝備使用推遲了近30年，讓國人扼腕嘆息不止。也又一次印證型號牽引項(xiàng)目方式的失敗。

渦扇-6發(fā)動(dòng)機(jī)

在20世紀(jì)60年代，世界各主要航空強(qiáng)國的二代戰(zhàn)機(jī)都已進(jìn)入服役狀態(tài)。對未來的第三代戰(zhàn)機(jī)都作出相應(yīng)的探討研究。中國也不例外。在1964年，中國為了替換老式的殲5、殲6戰(zhàn)斗機(jī)和強(qiáng)5強(qiáng)擊機(jī)，也啟動(dòng)了新一代的戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)和強(qiáng)擊機(jī)的研制工作。即后來都下馬的殲9戰(zhàn)斗機(jī)和強(qiáng)6強(qiáng)擊機(jī)。由于這兩款戰(zhàn)機(jī)都是針對未來20世紀(jì)后30年的戰(zhàn)場環(huán)境使用，均需要一款性能強(qiáng)悍的新型發(fā)動(dòng)機(jī)。而當(dāng)時(shí)中國能拿得出的幾款發(fā)動(dòng)機(jī)均不符合要求。為此，沈陽航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究所在國家有關(guān)部門的授意下正式著手研制新型發(fā)動(dòng)機(jī)。沈發(fā)所根據(jù)軍方要求及國際上對新型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)化分析，提出了三類方案共22個(gè)設(shè)計(jì)：雙軸渦噴、單軸渦噴和渦扇噴氣，以供軍方選擇。中國有關(guān)部門經(jīng)過科學(xué)的對比后認(rèn)為只有渦扇型才可以滿足這兩種新型飛機(jī)的需求。于是正式?jīng)Q定上馬這型后被命名為渦扇-6（WS-6）的發(fā)動(dòng)機(jī)。設(shè)計(jì)性能數(shù)據(jù)為最大推力70.6千牛，加力推力了為121.5千牛，推重比為6，采用雙軸內(nèi)外涵道混合加力式風(fēng)扇。在當(dāng)時(shí)是一種性能十分先進(jìn)的大推力發(fā)動(dòng)機(jī)。

1964年10月渦扇-6發(fā)動(dòng)機(jī)正式開始進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。由于有渦扇-5的前述鋪墊及在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)方面取得一系列的成功，1966年初完成了全部的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；1967年，完成了2臺(tái)樣機(jī)的制造工作；1968年開始了初步的調(diào)試工作。調(diào)試任務(wù)主要分為運(yùn)轉(zhuǎn)試車、性能調(diào)試、持久試車、高空臺(tái)及飛行臺(tái)試驗(yàn)、國家定型試驗(yàn)5個(gè)部分。在最后的5年多時(shí)間里，沈所先后攻克眾多技術(shù)難關(guān)（壓氣機(jī)部件性能差、高壓壓氣機(jī)喘振裕度小、起動(dòng)及中轉(zhuǎn)速喘振等故障），在1974年發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到了100%的轉(zhuǎn)速，進(jìn)入了高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)試車。不過在高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，高壓轉(zhuǎn)子振動(dòng)大、喘振、渦輪前溫度超標(biāo)等問題暴露出來了。渦扇-6再次進(jìn)入技術(shù)攻關(guān)狀態(tài)；1979年11月解決了所有出現(xiàn)的問題，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；1980年，渦扇-6繼續(xù)進(jìn)行性能試驗(yàn)。在試驗(yàn)中最大推力、耗油率都達(dá)到或超過了預(yù)先設(shè)定值；1980年進(jìn)行加力燃燒室試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)最大加力推力達(dá)到了123.5千牛，略超過預(yù)先設(shè)計(jì)值。

1973年，正在渦扇-6進(jìn)行最后的技術(shù)沖刺時(shí)，國家對殲9的性能作出了修改，性能進(jìn)一步被拔高（達(dá)到了當(dāng)時(shí)流行的雙2.5指標(biāo)，即升限2.5萬米、速度馬赫數(shù)2.5）。這次性能的拔高，渦扇-6尚能湊合應(yīng)付。但隨后在1976年上馬的殲13戰(zhàn)機(jī)也選定渦扇-6作為動(dòng)力裝置。這讓渦扇-6的設(shè)計(jì)性能遠(yuǎn)不能滿足需求。最終在1980年，國家擬定對渦扇-6進(jìn)行改型升級，即渦扇-6G（G代表改進(jìn)的意思）。

渦扇-6G是在渦扇-6基礎(chǔ)上保持外形尺寸不變，將發(fā)動(dòng)機(jī)的最大加力推力提高到138.2千牛，最大推力提高到83.3千牛，推重比提高了7.0，并且在可靠性和維護(hù)性及耗油率方面保持不變。

客觀地說，渦扇-6G的性能較當(dāng)時(shí)的航空工業(yè)的兩大豪門美蘇及向來都是航發(fā)工業(yè)風(fēng)向標(biāo)的英國來說，其性能之高度也許算不得多么的高不可攀。但相較于當(dāng)時(shí)20世紀(jì)80年代的中國的航發(fā)工業(yè)基礎(chǔ)，這個(gè)性能指標(biāo)還是有一定的難度。其實(shí)中國直到引進(jìn)俄羅斯的AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)才部分實(shí)現(xiàn)這樣華麗的性能數(shù)值。不過這卻是渦扇-6下馬10年后的事情了。即使如此，中國的科技人員僅用兩年時(shí)間便攻克了眾多難關(guān)。1980年2月，首臺(tái)渦扇-6G進(jìn)行了地面試驗(yàn)。后經(jīng)一系列嚴(yán)格試驗(yàn)，其最大加力推力和最大推力均達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)?？梢赃M(jìn)行裝機(jī)飛行試驗(yàn)?？梢哉f，渦扇-6G完全達(dá)到了當(dāng)時(shí)世界的先進(jìn)水平。只要堅(jiān)持下去，對細(xì)節(jié)進(jìn)行相關(guān)完善，在1990年初足以研制出一款與AL-31F匹敵的第三代大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

可就在整個(gè)沈發(fā)所對渦扇-6充滿憧憬之時(shí)，20世紀(jì)80年代初期，中國的國際環(huán)境發(fā)生了變化。以前對中國執(zhí)行嚴(yán)格封鎖的西方國家對中國敞開軍售大門。英國羅·羅公司的“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入了國家高層的視線，引進(jìn)工作也進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。同時(shí)，中國在見到西方的先進(jìn)軍事裝備后，認(rèn)識(shí)到就算當(dāng)時(shí)中國的殲9、強(qiáng)6研制出來也還落后于當(dāng)時(shí)歐美、蘇聯(lián)的第三代戰(zhàn)機(jī)。再加當(dāng)時(shí)中國空軍軍事裝備體系的變化，在20世紀(jì)80年代初期，殲9、強(qiáng)6戰(zhàn)機(jī)相繼下馬。作為戰(zhàn)機(jī)配套動(dòng)力的渦扇-6失去了使用對象，1983年7月渦扇-6發(fā)動(dòng)機(jī)的研制工作全面停止。1984年初，研制計(jì)劃被全部取消。

渦扇-6的下馬，讓沈發(fā)所欲哭無淚，十余年的心血就這么盡付東流。更要命的是渦扇-6發(fā)動(dòng)機(jī)不但性能優(yōu)秀，且很有發(fā)展前途，若能研制成功完全可以扭轉(zhuǎn)中國在航空工業(yè)方面一直與世界先進(jìn)水平的差距。渦扇-6發(fā)動(dòng)機(jī)的失敗再次反映出當(dāng)時(shí)中國航發(fā)工業(yè)方面存在種種的弊端：高層管理的失誤、決策的非科學(xué)性、研發(fā)的急功近利。當(dāng)然除了這些主觀因素之外，基礎(chǔ)薄弱這一客觀現(xiàn)象也不容回避。

萬幸的是當(dāng)時(shí)高層在終止渦扇-6發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目后，為了保留中國在航發(fā)工業(yè)的最后血脈，決定由沈發(fā)所接手研制“昆侖”渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，延續(xù)了那顆自強(qiáng)不息的寶貴火種。這顆火種在21世紀(jì)終成“燎原”之勢，支撐中國航空工業(yè)的強(qiáng)勢崛起。

渦扇-9“秦嶺”發(fā)動(dòng)機(jī)

前文提到的中國渦扇-6發(fā)動(dòng)機(jī)下馬原因中，英國的“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)是其中的主要原因之一。那么“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)究竟是何方神圣？對中國的航發(fā)工業(yè)究竟起著怎么樣的作用？

“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)是英國在20世紀(jì)60年代中期研制的一種性能較為先進(jìn)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)長5.025米，直徑1.093米，重1850千克，最大推力為54.5千牛，加力推力為91.1千牛，推重比為5.05，最大軍用耗油率為0.684千克/?！r(shí)，最大加力耗油率為2.0千克/牛·時(shí)，涵道比0.62?！八关悺卑l(fā)動(dòng)機(jī)在西方乃至世界都是一型應(yīng)用廣泛的發(fā)動(dòng)機(jī)，自問世起歷經(jīng)30多年的發(fā)展形成一系列的改型，覆蓋大型民用客機(jī)、支線客機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)、工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)，甚至是艦艇。

客觀點(diǎn)講，“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)時(shí)西方眾多渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，其整體性能只屬中等水平，并不拔尖，但相較于中國的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，仍具有推力大、耗油率低、可維護(hù)性好、使用壽命長等特點(diǎn)，是中國任何一款航發(fā)都比不上的?？梢哉f，“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)是當(dāng)時(shí)羅·羅公司在世界航發(fā)市場上一款星光四射的招牌產(chǎn)品之一。

進(jìn)入20世紀(jì)70年代，中國的航發(fā)工業(yè)受到“文化大革命”的影響，這個(gè)時(shí)期生產(chǎn)的航發(fā)質(zhì)量明顯下降，性能與當(dāng)時(shí)國際先進(jìn)水平有著很大的差距。最后在周總理的強(qiáng)有力干預(yù)下，著力整頓航發(fā)工業(yè)才保證現(xiàn)階段研制生產(chǎn)的航發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，并考慮利用與西方緩和的關(guān)系，從國外引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品。

自新中國成立以來，西方對中國一直保持?jǐn)硨顟B(tài)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，雙方關(guān)系雖有緩和，但若想從西方航空強(qiáng)國引進(jìn)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)仍有相當(dāng)大的難度。直接引進(jìn)先進(jìn)軍用型航發(fā)的可能性更小。為此，中國制定了先引進(jìn)民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，然后在此基礎(chǔ)上發(fā)展出自己的軍用型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的方針。

在此方針指導(dǎo)下，1972年，中國開始與英國接觸。而當(dāng)時(shí)英國因國力大幅下降，也迫切希望能通過出售先進(jìn)技術(shù)換取硬通貨。這一策略與當(dāng)年出售“尼恩”發(fā)動(dòng)機(jī)有著類似的背景。這也為中國能最終成功引進(jìn)“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)造了一個(gè)重要因素。1974年，雙方進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性的談判階段。為了抓住中國人的購買欲望，英國人對中國航發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行了一個(gè)有深度的分析，認(rèn)為中國當(dāng)時(shí)在民用型航發(fā)方面市場基本為零，而對軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)方面卻因整體實(shí)力落后而有著深厚的市場。于是，英國人主動(dòng)提出向中國出售民用型“斯貝”MK511的軍用版“斯貝”MK202型發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)許可證。這對中國無疑是一個(gè)意外的驚喜。后經(jīng)過具體細(xì)節(jié)談判，1975年12月13日，中英雙方正式簽訂“斯貝”MK202型發(fā)動(dòng)機(jī)的引進(jìn)合同，中國可以按照許可證在國內(nèi)生產(chǎn)組裝改型發(fā)動(dòng)機(jī)。

主合同是關(guān)于英國向中國轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)許可權(quán)和技術(shù)資料的合同；規(guī)定英方向中國提供的資料目錄；10項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)資料內(nèi)容；技術(shù)支援項(xiàng)目內(nèi)容，共180人月；技術(shù)培訓(xùn)項(xiàng)目的內(nèi)容，共1080人月；此外有關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)和關(guān)鍵零部件的考核等。合同總價(jià)值為4000多萬英鎊，合同還規(guī)定了款項(xiàng)的支付辦法，以及其他各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)商務(wù)條款等。與主合同簽訂的還有一份購買合同：按規(guī)定的時(shí)間進(jìn)度和價(jià)格，英方向中國銷售；中方向英方購買共52臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)及一些備件毛料和成件。合同還規(guī)定了發(fā)動(dòng)機(jī)的基本價(jià)格和浮動(dòng)公式；合同總價(jià)為3000多萬英鎊。由于實(shí)際價(jià)格是按照公式浮動(dòng)計(jì)算的，所以實(shí)際支付總數(shù)比預(yù)算的多很多。此外，對有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)輔機(jī)，雙方也簽訂了相應(yīng)的生產(chǎn)許可權(quán)轉(zhuǎn)讓合同和購買合同。根據(jù)國家有關(guān)安排，“斯貝”仿制工作由沈陽航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠負(fù)責(zé)。但沈發(fā)廠此時(shí)正承擔(dān)渦扇-6及渦扇-6丙的研制任務(wù)，這顯然對自主研制的產(chǎn)品產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾！1972年4月，沈發(fā)廠因?yàn)榉轮啤八关悺倍K止渦扇-6的研制工作，對渦扇-6造成了不必要的負(fù)面影響。后經(jīng)沈發(fā)廠努力，最終決定“斯貝”仿制工作于1976年遷出沈發(fā)廠，由西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠負(fù)責(zé)仿制，國內(nèi)稱之為渦扇-9“秦嶺”發(fā)動(dòng)機(jī)。

1976年1月，羅·羅公司派出專家組對西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠進(jìn)行考察，了解工廠現(xiàn)有的設(shè)施情況，以便提出關(guān)于為生產(chǎn)“斯貝”所需補(bǔ)充的設(shè)備的建議書。

英方專家組對西發(fā)廠進(jìn)行十分詳細(xì)的考察，給出了相當(dāng)詳細(xì)的建議書。相當(dāng)詳細(xì)的說明了制造各種零件所需設(shè)備。這也讓國人對“斯貝”的試制和生產(chǎn)難度和工作量有了第一次的認(rèn)識(shí)。

1977年9月，國家有關(guān)部門在西安召開技術(shù)會(huì)議，討論試制中的各項(xiàng)技術(shù)問題，確定了“斯貝”試制成功后將按照每年120臺(tái)的批量進(jìn)行生產(chǎn)，各種葉片因?yàn)橛袀浼枰?，按照每?00臺(tái)份進(jìn)行生產(chǎn)。工廠雖然添增了不少關(guān)鍵設(shè)備，仍不能滿足批量生產(chǎn)的需求。為了在西發(fā)廠建立“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線，經(jīng)中央批準(zhǔn)，國務(wù)院撥款1億英鎊用來對西發(fā)廠和有關(guān)輔機(jī)工廠進(jìn)行必要的技術(shù)改造。這批錢在當(dāng)時(shí)來說算得上是巨款，充分說明中央對航空工業(yè)的重視。為了協(xié)調(diào)技改工作，中央專門從相關(guān)部門抽調(diào)精兵強(qiáng)將組建一個(gè)專家工作組來具體辦理。

剛開始的技改方案曾提出請羅·羅公司來幫助西發(fā)廠進(jìn)行，甚至考慮請英方來總承包整個(gè)技改方案，包括廠房建設(shè)和設(shè)備采購。因此，英方曾派出小組數(shù)次來華。但在較深入低進(jìn)行研究時(shí)，英方要求中國提供西發(fā)廠的詳細(xì)資料，包括平面布置、地質(zhì)水文等資料。同時(shí)初步開出了一個(gè)天文數(shù)字的預(yù)算。這樣委托外商主辦的技改方案只好放棄，確定自己來辦。

1978年春節(jié)剛過，工作組就研究技改方案。技改的內(nèi)容主要有兩個(gè)：一是要建設(shè)一些新的精鑄廠房、精鍛廠房、數(shù)控加工廠房、點(diǎn)解加工廠房和部分實(shí)驗(yàn)室；二是按照英方建議書中的要求購買各種設(shè)備，包括精鑄、精鍛兩方面的全套設(shè)備；各類金屬切削機(jī)床、焊接和熱處理設(shè)備、計(jì)量儀器和理化測試儀器等。

按照部里要求，技改工作組用了大約2個(gè)月的時(shí)間對英國“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行了考察。每到一處都是先參觀車間生產(chǎn)現(xiàn)場，由英方技術(shù)人員向我們介紹各類零部件所用的設(shè)備以及他們在使用這些設(shè)備中的經(jīng)驗(yàn)和問題，再由我們提問討論。

隨著工作組在英國考察學(xué)習(xí)的推進(jìn)，國內(nèi)也組織大量人力對引進(jìn)的技術(shù)資料進(jìn)行詳細(xì)的翻譯核對，對生產(chǎn)工藝制造方面也給予了很大的幫助。并為工廠的設(shè)備改造劃撥了專項(xiàng)資金。同時(shí)對工廠的加工生產(chǎn)裝配工藝進(jìn)行了大量的改進(jìn)。根據(jù)工作組的意見，引進(jìn)了一大批性能先進(jìn)的生產(chǎn)加工設(shè)備，從而使西發(fā)廠的發(fā)動(dòng)機(jī)制造水平達(dá)到了世界20世紀(jì)70年代中期的先進(jìn)水平，縮短了中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)與世界先進(jìn)水平的差距。好的基礎(chǔ)實(shí)施的建設(shè)使隨后的生產(chǎn)裝配工作得到了較為順利的進(jìn)行。

西發(fā)廠從1976年開始渦扇-9的全面研制工作。先后攻克了76項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。其中，與航空工藝研究所合作研究的鈦合金熱成型技術(shù)使渦扇-9的工藝比“斯貝”MK202規(guī)定的工藝還要先進(jìn)獨(dú)特。1979年10月，2批4臺(tái)渦扇-9裝配完成：兩月后，中英雙方共同完成了150小時(shí)的持久試車試驗(yàn)；1980年2月到5月，又運(yùn)輸?shù)接M(jìn)行長達(dá)3個(gè)月的高空模擬試車、零下40℃條件下的起動(dòng)試車及5大部件循環(huán)疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)；同時(shí)，對關(guān)鍵零部件如渦輪盤、軸和機(jī)匣等進(jìn)行了疲勞試驗(yàn)。結(jié)果全部符合技術(shù)要求，達(dá)到了英國“斯貝”MK202發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)水平。至此，渦扇-9發(fā)動(dòng)機(jī)就宣布試制成功了。

俗話說得好：良好的開端是成功的一半！但這對渦扇-9卻不是。就在渦扇-9的研制工作緊張進(jìn)行時(shí)，其所配套飛機(jī)的研制又一次出現(xiàn)了問題。以致使耗費(fèi)巨資引進(jìn)的“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線長期處于停產(chǎn)及閑置狀態(tài)，也使中國自制渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的夢想再次面臨中途夭折的命運(yùn)。不過，中國有句古話：事不過三！中國航空工業(yè)經(jīng)歷了渦扇-5、渦扇-6的兩次失敗，這次上天沒有再和中國人開玩笑。隨著中國國防戰(zhàn)略的調(diào)整，曾經(jīng)被空軍放棄的殲轟7飛機(jī)項(xiàng)目被海軍看中。1984年，海航出資復(fù)活了“飛豹”項(xiàng)目，并被列為國家重點(diǎn)項(xiàng)目，加快了研制進(jìn)度。為其配套的渦扇-9發(fā)動(dòng)機(jī)的研制工作也得以再次啟動(dòng)。

隨著“飛豹”研制生產(chǎn)的順利進(jìn)行，當(dāng)年引進(jìn)的數(shù)十臺(tái)“斯貝”MK202發(fā)動(dòng)機(jī)立即被運(yùn)用到第一批生產(chǎn)的飛機(jī)上。海航經(jīng)過系統(tǒng)化的測試后，對“飛豹”相當(dāng)滿意，要求西安飛機(jī)制造廠擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，并根據(jù)實(shí)際使用情況對“飛豹”進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。

隨著“飛豹”的大批量生產(chǎn)，“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)一掃多年不被重用的蹉跎，準(zhǔn)備大干一場時(shí)，卻因“斯貝”國產(chǎn)化沒有完成，不能提供批量裝備。這時(shí)候，有關(guān)方面才如夢初醒，從20世紀(jì)90年代初期大抓“斯貝”國產(chǎn)化工作，標(biāo)志著渦扇-9發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。

然而，遠(yuǎn)水解不了近渴。為滿足海軍的裝備需求，西飛又不得不向英國購買“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)，以為急需。不過英國的“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停產(chǎn)，無奈花錢購買退役的“堪修”發(fā)動(dòng)機(jī)回國，拼修以應(yīng)急。如此經(jīng)歷聽起來仿若天方夜譚，但確實(shí)活活生的存在。讓中國航發(fā)工業(yè)長期存在的各種弊端徹底的暴露在世人面前，讓國人深刻認(rèn)識(shí)到戰(zhàn)機(jī)在航發(fā)上所走的彎路，為以后的發(fā)展點(diǎn)明了正確的方向，讓中國認(rèn)識(shí)到在航發(fā)發(fā)展中正確的模式，并加以執(zhí)行。從而為新世紀(jì)中國航發(fā)的全面崛起埋下了伏筆。可以說，“斯貝”國產(chǎn)化過程中的彎路從另一角度來說促進(jìn)了中國航發(fā)的崛起。

經(jīng)過西航集團(tuán)的不懈努力，1995年11月，部分國產(chǎn)化渦扇-9順利完成了150小時(shí)的試車，性能完全符合設(shè)計(jì)要求。但此時(shí)渦扇-9只有70%的國產(chǎn)化率，核心技術(shù)仍未完全掌握。因此，從1999年開始，中國再次啟動(dòng)渦扇-9的全面國產(chǎn)化工作。1年后，新渦扇-9在成功完成兩次冷氣運(yùn)轉(zhuǎn)后，完成了成功點(diǎn)火；隨即開始了150小時(shí)的工藝試車。試車結(jié)果表明各項(xiàng)性能及技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了技術(shù)要求。同時(shí)，把國產(chǎn)化的渦扇9重新命名為“秦嶺”發(fā)動(dòng)機(jī)。

2002年6月1日，安裝“秦嶺”發(fā)動(dòng)機(jī)的“飛豹”成功首飛。經(jīng)過數(shù)十架次的科目飛行，2003年7月，“秦嶺”發(fā)動(dòng)機(jī)國產(chǎn)化工程正式通過國家的技術(shù)鑒定，宣告全面成功。從而結(jié)束了中國國產(chǎn)化渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)裝備上的空白。同時(shí)，“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)的全面國產(chǎn)化是中國第一次系統(tǒng)接觸西方先進(jìn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，掌握了大量國內(nèi)以往沒有接觸過的先進(jìn)工藝和技術(shù)，掌握了金屬噴漆、真空熱處理等12項(xiàng)世界先進(jìn)技術(shù)和46項(xiàng)國內(nèi)先進(jìn)工藝技術(shù)，使得國內(nèi)航空動(dòng)力行業(yè)冶金、材料、化工、機(jī)械等方面技術(shù)水平相應(yīng)的都得到了提高。

正是因?yàn)椤扒貛X”的問世，新“飛豹”的森森獠牙時(shí)隔不久便撕裂長空，宣告一款達(dá)到世界同類戰(zhàn)機(jī)水平的國產(chǎn)戰(zhàn)斗轟炸機(jī)登上了世界舞臺(tái)。

我的中國心——渦扇-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)

和眾多夭折的發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目一樣，渦扇-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)也是應(yīng)當(dāng)時(shí)中國的重要國防項(xiàng)目——?dú)?0戰(zhàn)機(jī)而生。早在20世紀(jì)70年代，中國的成都飛機(jī)設(shè)計(jì)所正在全力攻關(guān)殲9戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目。后來，隨著國防策略的調(diào)整，殲9項(xiàng)目下馬。但通過殲9項(xiàng)目的鍛煉，成飛以宋文驄為首的技術(shù)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成型。后來，成飛以宋文驄為總設(shè)計(jì)師贏得了中國第三代戰(zhàn)機(jī)——?dú)?0戰(zhàn)機(jī)的項(xiàng)目。從1986年開始，對中國航空工業(yè)有著劃時(shí)代意義的殲10戰(zhàn)機(jī)計(jì)劃正式啟動(dòng)。為了配合殲10戰(zhàn)機(jī)的研制，1986年新一代大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)在沈航正式立項(xiàng)。

渦扇-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)相對于當(dāng)時(shí)的沈發(fā)廠猶如一支強(qiáng)心劑。由于國防政策的調(diào)整，致使沈發(fā)廠在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)方面數(shù)次飲恨，鎩羽而歸。特別是幾年前的渦扇-6的下馬差點(diǎn)讓沈發(fā)廠一蹶不振。而渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目的到來，重新凝聚起這支卯足勁準(zhǔn)備一雪前恥的隊(duì)伍。此時(shí)的沈發(fā)廠發(fā)經(jīng)過渦扇-6的歷練，對未來的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)有了全面的了解。同時(shí)，當(dāng)初“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備落戶沈陽，后雖西遷，但沈航發(fā)對“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)秀設(shè)計(jì)理念、先進(jìn)的材料加工、精美的零部件工藝等方面都有了深刻的了解。可以說，當(dāng)時(shí)的沈發(fā)廠具備了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)，根據(jù)很多資料顯示，當(dāng)時(shí)的中國人對世界上幾款主要的三代航發(fā)F100、F110、F404、RB199都有了一定的技術(shù)跟蹤發(fā)展，而中國有關(guān)部門通過進(jìn)口美國的波音客機(jī)也得到了其匹配的動(dòng)力CFM56-3發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)就是F101核心機(jī)。而F101核心機(jī)的衍生就是F110的核心機(jī)。雖然，F(xiàn)110發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)含量之高不是只是通過引進(jìn)實(shí)物就可以仿制，但完全可能從直觀上對當(dāng)時(shí)世界級航發(fā)有了一定的了解。因此，沈發(fā)廠當(dāng)時(shí)努力的目標(biāo)正是F110-GE-129發(fā)動(dòng)機(jī)。隨后也開始了核心機(jī)的改進(jìn)工作。由于有了前述的諸多基礎(chǔ)鋪墊，渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)在1987年就進(jìn)入了驗(yàn)證機(jī)研制階段。雖然沈發(fā)廠前期準(zhǔn)備工作十分充分，但有工業(yè)之花之稱的現(xiàn)代航發(fā)的技術(shù)難度之高絕不是筆者簡單寥寥之語那樣的輕描淡寫。沈發(fā)廠雖然努力攻關(guān)幾年，渦扇-10的驗(yàn)證機(jī)仍沒有能實(shí)質(zhì)性的突破。正在沈發(fā)廠兩難之際，中國北方的超級大國蘇聯(lián)解體了。新生的俄羅斯為了急需的“硬通貨”，把蘇聯(lián)時(shí)代的頂級戰(zhàn)機(jī)蘇-27出口到了中國。

蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)的標(biāo)配動(dòng)力AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)立刻成為中國突破第三代航發(fā)的催化劑，黎明發(fā)動(dòng)機(jī)公司（原來的沈陽航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠改制而來）以AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合此時(shí)陷于徘徊中的前期研究，立刻突破了渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)技術(shù)瓶頸。1993年，終于完成渦扇-10的驗(yàn)證機(jī)。

由于渦扇-10久拖未決，急需“心臟”的殲10戰(zhàn)機(jī)趁此契機(jī)也選用了蘇-27戰(zhàn)機(jī)的動(dòng)力AL-31F作為主動(dòng)力，得以順利進(jìn)行以后的研發(fā)工作。中國軍隊(duì)對蘇-27的使用十分滿意，隨即中國開展了蘇-27戰(zhàn)機(jī)的國產(chǎn)化工作，即殲11系列戰(zhàn)機(jī)。為了擺脫最大的一道障礙，中國考慮用渦扇-10作為殲10、殲11這兩種對中國國防有著重要意義的戰(zhàn)機(jī)動(dòng)力，并申請了一架蘇-27戰(zhàn)機(jī)作為試飛平臺(tái)。可以說，這是一個(gè)極富風(fēng)險(xiǎn)的選擇。中國的兩款主力戰(zhàn)機(jī)“心臟”都押寶在渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)身上，一旦失敗，對中國國防和航發(fā)工業(yè)發(fā)展將造成災(zāi)難性的損失。不過，雖然渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)進(jìn)度不快，但這次中國在經(jīng)歷了屢次失敗后對航發(fā)的發(fā)展思路已有了清楚的認(rèn)識(shí)。這次不但沒有草率的取消渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)，還給予全力的支持。同時(shí)，中國科技人員群策群力，繼續(xù)推進(jìn)渦扇-10的研發(fā)。在中國上下一致的群體努力下，1997年進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)與型號匹配的突擊階段；2000年底，渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行高空試車；2002年6月安裝在的蘇-27試飛平臺(tái)進(jìn)行首飛；2002～2003年開始試裝殲10戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行試飛?？梢哉f這一年的試飛階段是渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)研制工作的決戰(zhàn)階段。由于對發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)律的認(rèn)識(shí)和把握上還有不小差距，如質(zhì)量管理和工作作風(fēng)等方面存在一定問題，導(dǎo)致研制工作在這一年的關(guān)鍵試驗(yàn)中出現(xiàn)了兩次重要問題：一次是發(fā)動(dòng)機(jī)在試車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生了高壓壓氣機(jī)四級盤破裂事故；另一次是在高空臺(tái)模擬試驗(yàn)和調(diào)整試飛中，先后暴露出一些技術(shù)問題，如高空小表速發(fā)動(dòng)機(jī)加速慢等問題。試飛飛機(jī)在2003年8月下旬至9月上句的試飛中，5個(gè)起落出現(xiàn)了3次“特情”。2004年夏天，“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)在新型規(guī)定試飛時(shí)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車，雖最后利用另一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)實(shí)現(xiàn)安全返航，但讓渦扇-10的研制工作陷入了被動(dòng)。雖然渦扇-10困難重重，但中國上下并不氣餒。黎明公司與行業(yè)內(nèi)外專家共同分析排故對策，并進(jìn)一步做好故障研究和故障分析工作，先后完成17份故障計(jì)算、研究、分析報(bào)告，解決了如地面喘振、空中異響、試車溫度異常等一系列試飛問題，最后恢復(fù)了渦扇-10的定型試飛。

2006年2月24日，《中國航空報(bào)》頭版刊登中國首臺(tái)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)大推力軍用發(fā)動(dòng)機(jī)渦扇-10定型，正式宣告渦扇-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)成熟定型，進(jìn)入細(xì)節(jié)完善階段。

就在渦扇-10定型前后，中國大量官方媒體對空軍5719發(fā)動(dòng)機(jī)維修廠進(jìn)行了大量的表彰報(bào)道。文章透露，中國空軍成功將俄制AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命從900小時(shí)延長至1500小時(shí)。那么空軍5719維修廠是如何做到的呢？據(jù)報(bào)道，主要是利用了三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：高溫合金渦輪葉片再制造技術(shù)、粉末冶金渦輪盤再制造技術(shù)和自動(dòng)微弧等離子焊接技術(shù)。這三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)不但對AL-31發(fā)動(dòng)機(jī)的延壽大有裨益，對中國渦扇-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)的成熟也起著關(guān)鍵的作用。

高溫合金渦輪葉片再制造技術(shù)

渦輪作為噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，長期工作在超過1000攝氏度的高溫和巨大離心式旋轉(zhuǎn)的惡劣環(huán)境中，負(fù)責(zé)將燃燒的高溫燃?xì)獾臒崮芎蛣菽苻D(zhuǎn)化為動(dòng)能。對加工制造有著近乎苛刻的要求，是最能體現(xiàn)航發(fā)技術(shù)水平的核心部件。

AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)為了提高渦輪葉片的耐高溫性能，主要利用兩個(gè)方法來解決：一、AL-31F葉片采用жC26定向凝固合金精密鑄造，也就是通過精密鑄造技術(shù)干預(yù)高溫合金結(jié)晶，使其內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)都向著受力方向延伸，極大改善葉片承受高速旋轉(zhuǎn)離心力的性能；二、葉片采用空心氣冷冷卻手段，所有葉片內(nèi)部都是空心的，并有復(fù)雜的氣流冷卻通道，利用外部冷空氣強(qiáng)行冷卻葉片。

AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)通過這兩項(xiàng)絕技，大大改善了性能，但也極大地增加了在其損壞后葉片再制造的難度。一臺(tái)現(xiàn)代化的渦輪葉片的價(jià)值數(shù)倍于同等重量的黃金，若輕易的放棄損壞的葉片，日常使用代價(jià)過高。因此，對葉片再制造，提出了不亞于制造新葉片的挑戰(zhàn)。渦輪葉片再制造就是將損壞渦輪葉片修復(fù)，完全使其能像全新的葉片一樣能重新使用。AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)的жC26定向凝固合金渦輪葉片修復(fù)損壞處時(shí)必須保證新鑄造結(jié)晶與原來結(jié)晶方向吻合，也就是新修部分不僅與原來的葉片必須融為一體。在高溫強(qiáng)受力環(huán)境下不會(huì)分崩離析，而且還要保證渦輪葉片復(fù)雜的內(nèi)部氣流通道暢通。由此可見，其修復(fù)難度之高。5719維修廠通過對定向凝固高溫合金葉片再制造技術(shù)的掌握，不僅實(shí)現(xiàn)渦輪葉片極高的回收，重新利用，節(jié)省了大量資金和貴重金屬的消耗，還讓中國擺脫了高性能渦輪葉片需要進(jìn)口才能進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)維修更換的被動(dòng)局面。而此項(xiàng)技術(shù)的掌握對渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)在以后的使用維護(hù)性方面大有裨益。

粉末冶金渦輪盤

粉末冶金就是將金屬原料用超聲波沖擊成極為細(xì)膩的金屬粉末，然后在模具中注入粉末進(jìn)行高溫鍛造。通過高溫高壓將粉末壓成一個(gè)極為致密的部件。此項(xiàng)技術(shù)對航發(fā)的翻修壽命有著直接關(guān)系。

在航發(fā)內(nèi)部的眾多的渦輪葉片是安裝在渦輪盤上，葉片上的巨大離心力負(fù)載最終全部由渦輪盤來承受。同時(shí)，渦輪盤前緣和葉片直接接受從燃燒室中被加溫加壓后的燃?xì)鉀_擊，壓力溫度最高。而連接在主軸上的內(nèi)緣的工作溫度和壓力相對較低（兩者相差可達(dá)數(shù)百攝氏度）。這導(dǎo)致整體渦輪盤的內(nèi)外緣受熱程度不同，變形程度也不同。這種變形一般被稱為“蠕變”。

如果渦輪盤的抗蠕變能力不足就很容易讓出現(xiàn)裂紋的渦輪盤在巨大離心力的作用下碎裂，限制發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，甚至影響發(fā)動(dòng)機(jī)的安全使用。由于蘇聯(lián)并沒有完全掌握大直徑粉盤的制造工藝，其發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命向來短少。以蘇俄航發(fā)的經(jīng)典之作——AL-31F為例，由于蘇聯(lián)沒有攻克大直徑粉盤的制造工藝，只能采用ЭⅡ742-ИⅡ高強(qiáng)耐熱合金制作渦輪盤?？谷渥冃暂^差，且讓合金的疲勞壽命也極短。同時(shí)，蘇-27戰(zhàn)機(jī)在飛行中常發(fā)生大幅度的工況變化，發(fā)動(dòng)機(jī)常處于大推力到小推力之間反復(fù)出現(xiàn)，這導(dǎo)致渦輪盤經(jīng)常要面對從低溫到高溫、從低速到高速的劇烈變化，很容易發(fā)生金屬疲勞。這就更加造成AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)的翻修壽命短的原因。AL-31F系列發(fā)動(dòng)機(jī)的翻修壽命只有300小時(shí)，總壽命只有900小時(shí)，這樣可憐的性能數(shù)據(jù)與蘇聯(lián)沒有掌握大直徑粉盤制造工藝有著不可推卸的責(zé)任。

根據(jù)國際上流行的說法，美國航發(fā)的翻修壽命是蘇俄的2倍，總壽命是蘇俄的4倍。也就是說，美國的發(fā)動(dòng)機(jī)1臺(tái)頂4臺(tái)蘇俄發(fā)動(dòng)機(jī)。與美軍相比，裝備蘇俄發(fā)動(dòng)機(jī)的空軍后勤壓力和保障難度更大。在和平時(shí)期，中國空軍部隊(duì)大概一年左右時(shí)間就需要將戰(zhàn)機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)拆下，運(yùn)回維修廠進(jìn)行翻修。和平時(shí)期的這樣舉措不過是增加費(fèi)用，影響戰(zhàn)備訓(xùn)練而已。但在戰(zhàn)時(shí)，作戰(zhàn)飛機(jī)的持續(xù)作戰(zhàn)能力就會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)壽命不足而大打折扣，會(huì)讓空軍陷入十分被動(dòng)的境地，甚至是輸?shù)魬?zhàn)爭。因此，中國自從進(jìn)口蘇-27戰(zhàn)機(jī)后就開始了這方面的改進(jìn)工作。歷經(jīng)十余年的攻關(guān)，現(xiàn)今已結(jié)出碩果。據(jù)報(bào)道，5719維修廠掌握了粉末冶金渦輪盤的再制造技術(shù)，不但為AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)更換了粉末冶金渦輪盤，而且還掌握著新粉盤的制造技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)為AL-31F的總壽命的延長立下汗馬功勞。當(dāng)然，中國也絕對會(huì)把這些如此重要的技術(shù)應(yīng)用到渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)上。據(jù)公開資料顯示，渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之時(shí)，正值中國新軍標(biāo)執(zhí)行之時(shí)，并且嚴(yán)格貫徹到航發(fā)工業(yè)發(fā)展中。因此，據(jù)估測“太行”的翻修壽命達(dá)到了800～900小時(shí)，總壽命在2000小時(shí)左右。1臺(tái)“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)可以頂3臺(tái)AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)。

自動(dòng)微弧等離子焊接技術(shù)

所謂等離子就是指在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下溫度超過3000℃的氣體。在溫度譜上可以將其看作為繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的第四種物質(zhì)狀態(tài)。后來，等離子被運(yùn)用到諸多高科技行業(yè)，其中在航發(fā)的焊接運(yùn)用可算得上是技術(shù)含量最高之一。等離子焊接原理就是將等離子射流穿過整個(gè)焊縫，并形成一個(gè)小孔。這個(gè)小孔隨電弧的前移而閉合，等離子射流經(jīng)過之處部件被高溫熔化，射流經(jīng)過之后，部件則融為一體。這項(xiàng)技術(shù)對航發(fā)的整體葉盤制造和風(fēng)扇氬氣機(jī)葉片再制造有著不可或缺的關(guān)鍵因素。

一般來說，航發(fā)的壓氣機(jī)和渦輪風(fēng)扇葉片因加工工藝要求高，且難度大，不能一次性一體做成，只能用葉身下的燕尾形榫頭裝在輪盤輪緣榫槽中，再用鎖緊裝置將葉片鎖定。如此做法，對一般的機(jī)械加工制造那是沒有任何問題，但對工作在環(huán)境惡劣的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中卻不行。榫頭、榫槽的存在會(huì)使渦輪風(fēng)扇和壓氣機(jī)的零件數(shù)目急劇上升，增加制造難度、結(jié)構(gòu)繁雜，增加加工工藝、重量增加，影響性能，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部經(jīng)過高溫高壓作用下的空氣極易在榫頭和榫槽之間竄流，造成壓氣機(jī)和渦輪風(fēng)扇性能急劇。為此，各國都想盡辦法解決這項(xiàng)難題。在20世紀(jì)80年代中期，出現(xiàn)了一種稱之為“整體葉盤”或簡稱“葉盤”的結(jié)構(gòu)，徹底解決以上問題。但要制造出“葉盤”就必須要求焊接工藝一定要達(dá)到能讓兩個(gè)部件完全融為一體的技術(shù)水平。一般要采用電子束焊接、線性摩擦焊接或者等離子焊接。5719維修廠通過掌握自動(dòng)微弧等離子焊接技術(shù)不但可以將已報(bào)廢的發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇或壓氣機(jī)葉片經(jīng)過一系列工序之后，用等離子焊接技術(shù)重新制造出全新的風(fēng)扇和壓氣機(jī)葉片。而且這項(xiàng)技術(shù)也是中國沖擊下一代高推比發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。有了這項(xiàng)技術(shù)，不但為中國未來第四代航發(fā)的整體葉盤制造掃清障礙，更可以為渦扇-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)的精益求精添磚加瓦。

據(jù)渦扇-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)的總設(shè)計(jì)師張恩和透露，“太行”的最大推力在132千牛，渦輪前溫度為1747K。這么高的渦前溫度在三代發(fā)動(dòng)機(jī)中也是少見的。涵道比為0.78，風(fēng)扇為3級軸流式，可變彎度進(jìn)口導(dǎo)葉，壓比3.4，壓氣機(jī)采用9級軸流式，高壓壓氣機(jī)（壓比12、絕熱效率85%）。高壓壓氣機(jī)0～3級靜葉可調(diào)，5級后放氣；燃燒室為短環(huán)形帶氣動(dòng)霧化器噴嘴；高壓渦輪是1級軸流式；低壓渦輪為2級軸流式；加力燃燒室是V形加徑向混合型火焰穩(wěn)定器；尾噴管是收斂一擴(kuò)張可調(diào)噴款，估計(jì)將來可能會(huì)更換全向推力矢量噴管；發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)早期型號采用電子數(shù)?；旌峡刂葡到y(tǒng)，后期將采用全權(quán)限數(shù)字控制系統(tǒng)（FADEC）；支承系統(tǒng)為高壓轉(zhuǎn)子為1-0-1，低壓轉(zhuǎn)子為1-1-1。根據(jù)公開的資料顯示，主要是因?yàn)闇u扇-10采用了許多新技術(shù)才能達(dá)到這樣華麗的技術(shù)指標(biāo)。

在“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)的早期型號上，其高壓渦輪葉片采用的是D1125定向凝固合金，但定型批量生產(chǎn)的葉片全部采用DD6單晶合金。渦輪盤據(jù)信早期型采用的是GH4169高強(qiáng)合金，后期采用的是FGH95粉末合金。

中國在研制渦扇-10時(shí)的后期接觸到了AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)。對AL-31F的喘振裕度大、抗畸變能力強(qiáng)的特點(diǎn)深有體會(huì)。因此，渦扇-10定會(huì)借鑒AL-31F的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。據(jù)公開資料顯示，渦扇-10在定型不久便開始了一系列的改進(jìn)計(jì)劃。據(jù)稱，改進(jìn)型的推力可能接近F110-GE-134，達(dá)到了155千牛；而在渦扇-10發(fā)展時(shí)，核心機(jī)模式也被中國航發(fā)工業(yè)定為基本原則之一。因此，性能先進(jìn)的渦扇-10絕不會(huì)被視而不見，中國已將其燃?xì)獍l(fā)生器列為核心機(jī)之一。若將來渦扇-10改進(jìn)為大涵道比、加力型則可滿足轟炸機(jī)的動(dòng)力，而大涵道比的無加力型則可用于運(yùn)輸機(jī)，甚至是大飛機(jī)。可以說，渦扇-10的成功不僅匯集中國航發(fā)工業(yè)幾代人的智慧和心血，也是中國吹響進(jìn)軍航發(fā)工業(yè)強(qiáng)國最嘹亮的號角。

王者之心——第四代大推力發(fā)動(dòng)機(jī)渦扇-X發(fā)動(dòng)機(jī)

隨著渦扇-10的成熟，殲10、殲11戰(zhàn)機(jī)的“心臟病”得到徹底解決，中國終于品嘗到“工業(yè)之花”的迷人芳香。但我們必須看到，雖然中國最近航空工業(yè)捷報(bào)頻傳，但仍與西方先進(jìn)水平仍有著不小的差距。我們必須迎難而上，鍥而不舍，迎頭趕上才行。

最近“黑絲帶”當(dāng)空飛舞大西南，宣告中國正式跨入隱身戰(zhàn)斗機(jī)時(shí)代。但這個(gè)“天王”因“心臟病”的制約，仍落后“猛禽”、“閃電”半個(gè)身位。中國若想制造出與“猛禽”匹敵的“天王”就必須制造出能與“猛禽”之心——F119發(fā)動(dòng)機(jī)相媲美的第四代發(fā)動(dòng)機(jī)。令人欣喜的是中國已正式著手研究第四代發(fā)動(dòng)機(jī)了。我們至今不知道第四代發(fā)動(dòng)機(jī)的具體性能及編號。為此，筆者在此以西方軍備發(fā)展之模式為中國的第四代發(fā)動(dòng)機(jī)命名為渦扇“X，并通過國際上已有或正在研制的第四代發(fā)動(dòng)機(jī)簡單對渦扇“X”作構(gòu)想。

作為F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機(jī)的“心臟”，F(xiàn)119發(fā)動(dòng)機(jī)具有高推重比、小涵道比、高總壓比、高渦輪進(jìn)口溫度等特點(diǎn)。自問世以來就是第四代航發(fā)的標(biāo)桿。F119由3級風(fēng)扇、6級壓氣機(jī)、環(huán)形浮動(dòng)壁燃燒室、單級高低壓渦輪、加力燃燒室和二元推力矢量噴管構(gòu)成，具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、推力大、可維護(hù)性和保障性好等特點(diǎn)。以有第四代航發(fā)代表的F119發(fā)動(dòng)機(jī)為基準(zhǔn)，筆者簡單的勾勒出中國渦扇-X發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)具有幾個(gè)簡單的技術(shù)點(diǎn)：

一、性能參數(shù)

1、推重比應(yīng)超過10；2、渦輪進(jìn)口溫度應(yīng)達(dá)到1800～2050K；3、總增壓比應(yīng)達(dá)到26～35；4、風(fēng)扇增壓比應(yīng)達(dá)到1.4～1.5；5、冷卻空氣系數(shù)應(yīng)降為14%～16%。

二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、結(jié)構(gòu)緊湊

風(fēng)扇和壓氣機(jī)的級數(shù)明顯減少到8～9級；高壓和低壓渦輪的級數(shù)應(yīng)減少到1+1級；燃燒室應(yīng)采用短環(huán)形燃燒管。

2、結(jié)構(gòu)簡單化

通過部件本身和組件設(shè)計(jì)，降低零部件數(shù)量，但可靠性要明顯提高。

3、部件要輕質(zhì)化。

4、部件冷卻要高效化。

5、部件結(jié)構(gòu)要耐久化。

三、大量采用先進(jìn)材料

由于具有密度小和比強(qiáng)度高等固有特性，復(fù)合材料在發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用范圍越來越大，且比例越來越高。使發(fā)動(dòng)機(jī)向“非金屬發(fā)動(dòng)機(jī)”或“全復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)”方向發(fā)展。

1、樹脂基復(fù)合材料

憑借比強(qiáng)度高、比模量高、耐疲勞與耐腐蝕性好、阻噪能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，樹脂基復(fù)合材料在航發(fā)上冷端部件（風(fēng)扇機(jī)匣、壓氣機(jī)葉片和包容機(jī)匣等）和發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、反推力裝置等部件上得到廣泛應(yīng)用。

2、碳化硅纖維增強(qiáng)的鈦基復(fù)合材料

密度?。ㄓ械膬H為鎳基合金的1/2）、比剛度和比強(qiáng)度高、耐溫型號等優(yōu)點(diǎn)，碳化硅纖維增強(qiáng)的鈦基復(fù)合材料在壓氣機(jī)葉片、整體葉環(huán)、盤、軸、機(jī)匣、傳動(dòng)桿等部件上得到廣泛的應(yīng)用。

3、陶瓷基復(fù)合材料

憑借密度?。▋H為高溫合金的1/3～1/4），力學(xué)性能較高、耐磨性及耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫部件（如噴管調(diào)節(jié)片等）上，并正在嘗試應(yīng)用于燃燒室、火焰筒、渦輪轉(zhuǎn)子葉片、渦輪導(dǎo)流葉片等部件上。

4、大量應(yīng)用輕質(zhì)化材料

除了大量應(yīng)用復(fù)合材料外，質(zhì)量輕和耐高溫能力強(qiáng)的鈦鋁、鎳鋁等金屬間化合物也逐漸應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)上。

時(shí)至今日，中國航發(fā)工業(yè)歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的努力，取得了舉世矚目的偉大成就，走過了一條漫長而艱辛的“引進(jìn)-仿制-改型-自主研發(fā)”的道路。在一片空白的基礎(chǔ)上建立起了一批科研試驗(yàn)基地和可觀的生產(chǎn)能力，試制、改型、研制、生產(chǎn)了一大批型號各異的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，基本上滿足了中國空軍部隊(duì)的戰(zhàn)備需要。更重要的是培養(yǎng)和鍛煉出了一支具有較強(qiáng)研發(fā)能力的科技人才團(tuán)隊(duì)，取得了寶貴的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。最終在新世紀(jì)初迎來了中國航發(fā)工業(yè)的黃金年代，進(jìn)一步縮小與世界先進(jìn)水平的差距，并為未來中國國防安全及經(jīng)濟(jì)騰飛打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

回首這條漫長的道路，特別是在前40多年的時(shí)間里，中國航發(fā)工業(yè)因政治上、資金上、技術(shù)上的諸多因素的制約，一些本可以研制成功并裝備部隊(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)型號中途下馬，使得中國至今仍未達(dá)到世界航發(fā)工業(yè)的頂尖存在。

改革開放后，隨著中國國力的日益提升，中國高層也逐漸認(rèn)識(shí)到航發(fā)之于一國的重要性，也認(rèn)清中國在航發(fā)工業(yè)發(fā)展上所走的一些彎路。與此同時(shí)，中國也大量借鑒西方先進(jìn)航空工業(yè)強(qiáng)國的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，對中國航空工業(yè)從科學(xué)發(fā)展的角度進(jìn)行了富有遠(yuǎn)見的科學(xué)規(guī)劃。經(jīng)過10多年的不懈努力，新世紀(jì)前后十年，中國的航空工業(yè)終結(jié)碩果：具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代大推渦扇、10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)定型、渦扇-9“秦嶺”發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了全部國產(chǎn)化工作、大飛機(jī)項(xiàng)目再次啟動(dòng)、眾多性能一流的基礎(chǔ)設(shè)施相繼竣工、與世界最頂尖發(fā)動(dòng)機(jī)相媲美的軍用大推發(fā)動(dòng)機(jī)已完成了論證……成就雖多、雖大，但中國必須要清醒的認(rèn)識(shí)到自己的短處，要處逆境而不餒，迎難而上，從容應(yīng)對。