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標(biāo)題: 航空發(fā)動(dòng)機(jī)：美俄英法中五分天下，中國(guó)最弱 [打印本頁(yè)]
作者: 張麻子 時(shí)間: 2020-9-10 16:32
標(biāo)題: 航空發(fā)動(dòng)機(jī)：美俄英法中五分天下，中國(guó)最弱
1/ 發(fā)動(dòng)機(jī)的格局
現(xiàn)代航空的發(fā)展歷史并不長(zhǎng)，在第一次工業(yè)革命孕育下問(wèn)世、在第二次工業(yè)革命培養(yǎng)下成長(zhǎng)，而其最基本的推動(dòng)力就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)步，并且，航空發(fā)動(dòng)機(jī)既是航空器的動(dòng)力，也是整個(gè)航空產(chǎn)業(yè)的動(dòng)力。從活塞時(shí)代到噴氣時(shí)代，現(xiàn)代航空飛速發(fā)展，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸成為航空動(dòng)力的主力樣式，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)尚無(wú)其它可以替代的。
當(dāng)前，全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展基本上仍然保持著多年以前所形成的格局，美俄英法中五國(guó)共分天下，其他的發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家還沒(méi)有能夠躋身的，足見(jiàn)技術(shù)門(mén)檻是多么高，而這個(gè)格局又實(shí)則是美一超、俄英法三強(qiáng)、中一弱的態(tài)勢(shì)，這個(gè)態(tài)勢(shì)多年以來(lái)也沒(méi)有打破。當(dāng)然，這里所說(shuō)的格局主要是指由能制造小涵道比大推力軍用發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家構(gòu)成的，如果再加上民用領(lǐng)域的大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)，烏克蘭以及加拿大也可以算進(jìn)去。中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)起步不算晚，而且初期所走過(guò)的道路是暢順的，特別是在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)仿制和批產(chǎn)方面所建立的儲(chǔ)備較為厚實(shí)。而近年來(lái)的發(fā)展，與自己的過(guò)去比較，可謂成果連連，即便是在整體上也是今非昔比，但整體上離國(guó)外還有較大差距。
2/ 美國(guó)超強(qiáng)大國(guó)
美國(guó)目前在全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域是超級(jí)強(qiáng)國(guó)，算是自成第一梯隊(duì)，以普惠（PW）和通用（GE）2個(gè)公司為代表。
美國(guó)技術(shù)水平最高的航空發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)屬F-35飛機(jī)的F135發(fā)動(dòng)機(jī)，在全球也是。不僅僅具有20噸的推力，更重要的是在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造工藝上集合了普惠公司以及英國(guó)羅羅公司的精華，例如整體式葉盤(pán)、健康管理系統(tǒng)、模塊化設(shè)計(jì)，最近，普惠公司宣布在生產(chǎn)中更換3個(gè)模塊，可將推力釋放到21噸級(jí)，可省5%的油。
通用公司在軍用航發(fā)領(lǐng)域稍嫌滯后。最出色的作品是超級(jí)大黃蜂飛機(jī)的F414-GE-400發(fā)動(dòng)機(jī)，同樣是推比10一級(jí)的中等推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)。
3/ 俄羅斯位居第二
俄羅斯、英國(guó)和法國(guó)三強(qiáng)應(yīng)該是屬于第二梯隊(duì)。
俄羅斯在全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)第二梯隊(duì)中目前仍然是領(lǐng)先，盡管領(lǐng)先的距離在縮短。去年年底，推出了自己的第四代大推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，即izdeliye30發(fā)動(dòng)機(jī)，已經(jīng)在蘇-57上進(jìn)行了成功試飛。
俄羅斯的航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展以禮炮公司和留里卡-土星航空發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合體公司為代表。前者有AL31F系列和99M系列發(fā)動(dòng)機(jī)，后者有117S以及AL-37FU發(fā)動(dòng)機(jī)。應(yīng)該說(shuō)俄羅斯基本上是在啃老本，創(chuàng)新乏力，所謂下一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要是在前機(jī)型基礎(chǔ)上大改而成，但技術(shù)和人才2個(gè)實(shí)力仍然是不可小覷的，連英國(guó)和法國(guó)都分別在整體上不敵。
4/ 英國(guó)名列第三
英國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展以羅羅（RR）公司為代表。
羅羅公司的EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)屬于中等推力的第四代航空發(fā)動(dòng)機(jī)。通過(guò)兼并美國(guó)艾利遜發(fā)動(dòng)機(jī)公司組建的羅羅北美公司，現(xiàn)正在參與美國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)，在美國(guó)空軍實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的代號(hào)為AETD的第六代航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)技術(shù)研究中，與通用公司為一組，跟普惠進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。
羅羅公司在美國(guó)的F135發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目中占有40%研發(fā)份額。目前看主要偏向于民用領(lǐng)域，在軍用領(lǐng)域已經(jīng)涉及到的是“鷂”式戰(zhàn)斗機(jī)、“狂風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)以及直升機(jī)上的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，都是自主研發(fā)出來(lái)的。
5/ 法國(guó)排第四
法國(guó)也是航空產(chǎn)業(yè)大國(guó)。陣風(fēng)戰(zhàn)機(jī)上的M88系列發(fā)動(dòng)機(jī)就是法國(guó)最新一代的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅擁有能夠獨(dú)立研發(fā)噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)的達(dá)索集團(tuán)，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域也擁有一家非常著名的研發(fā)企業(yè)，這就是斯奈克瑪公司。
斯奈克瑪公司是一家專(zhuān)注于各種推進(jìn)系統(tǒng)的研發(fā)型高科技公司。其發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品涵蓋了當(dāng)今航空航天領(lǐng)域的各個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，涉及到軍用運(yùn)輸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、直升機(jī)、教練機(jī)等飛行器的動(dòng)力裝置，最經(jīng)典型號(hào)就是M88型帶加力燃燒室的小涵道比軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，廣泛應(yīng)用于法國(guó)達(dá)索公司研發(fā)的陣風(fēng)系列戰(zhàn)斗機(jī)上。
在上個(gè)世紀(jì)七十年代，斯奈克瑪公司與美國(guó)通用公司合作，共同投資成立了CFM公司，專(zhuān)注于民用飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)，推出了大涵道民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)LEAP-1系列，后被空客A320neo、波音737MAX和中國(guó)C919選中，成為定型配置的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，研發(fā)實(shí)力非常強(qiáng)大。
6/ 國(guó)家比較
從技術(shù)水平上看，美國(guó)領(lǐng)先，不論軍用民用都走在最前面；俄、英總體上隨后，民用的倒是可與美比肩；法在中小型上與英國(guó)有一拼。俄國(guó)技術(shù)水平主要體現(xiàn)在軍用大推力上，但從壽命上看與英法有差距。
從技術(shù)儲(chǔ)備上看，美最厚，俄、英次之，法再次。
從試驗(yàn)設(shè)施上看，美最完善，之后依次為英、俄、法、中。
從制造水平看，美領(lǐng)先，英、法、俄緊隨其后。
中國(guó)基礎(chǔ)應(yīng)用研究不足，所行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和所創(chuàng)理論成果轉(zhuǎn)化為技術(shù)較慢，盡管也有多年的研發(fā)基礎(chǔ)，短板卻太多，在材料、加工設(shè)備方面與西方有很大差距，有些甚至不如日本，但在民用轉(zhuǎn)化為軍用上做的工作比較多。
前蘇聯(lián)航空發(fā)動(dòng)機(jī)水平可同美國(guó)相媲美，如今的俄羅斯由于資金的限制，水平逐漸在降低，有專(zhuān)家稱(chēng)已經(jīng)落后于英國(guó)，本文并未采用此觀點(diǎn)。
7/ 公司的競(jìng)爭(zhēng)
單單就公司而論，國(guó)際航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司亦可分為三大競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì)。
美國(guó)GE和PW公司和英國(guó)R&R公司、CFM國(guó)際公司、國(guó)際航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司以及EA公司共同構(gòu)成第一梯隊(duì)，憑的是各自出色的整機(jī)研制、總裝集成、銷(xiāo)售及客戶服務(wù)能力。
第二梯隊(duì)中則有俄羅斯土星公司和禮炮公司、法國(guó)SNECMA公司、美國(guó)Honeywell公司、德國(guó)MTU以及意大利AVIO公司，憑的是較為完整的航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)研制能力、在各自技術(shù)領(lǐng)域具有很強(qiáng)實(shí)力，所缺乏的是民用中大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)，在這方面主要為居于塔尖位置的航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司提供大型部件及核心機(jī)。
第三梯隊(duì)是具有強(qiáng)大航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件加工制造能力的企業(yè)，如日本三菱重工、川崎重工、石川島播磨重工，又如韓國(guó)三星科技公司。
普惠公司、通用公司和羅羅公司牢牢占據(jù)著全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司三甲的位置，也都是難以撼動(dòng)的。這三家公司，加上CFMI公司、IAE公司，瓜分了全球民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域95%的市場(chǎng)。
8/ 頗具潛力的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)
以美國(guó)為代表，對(duì)未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)技術(shù)的研究從未間斷，研究計(jì)劃持續(xù)推進(jìn)并且推陳出新，旨在突出新的航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)。
業(yè)內(nèi)周知，下一代爆震發(fā)動(dòng)機(jī)是最有潛力的全新革命性發(fā)動(dòng)機(jī)。利用燃料爆轟產(chǎn)生的爆轟波達(dá)到壓縮作用，每秒點(diǎn)火爆震100次以上，使得推重比可達(dá)20，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、適用范圍廣、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
這兩年，普惠公司發(fā)明了一種齒輪傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，把低壓去掉，安了一個(gè)齒輪，是革命性的航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，成功用于現(xiàn)在的A320NEO飛機(jī)，還有俄羅斯的干線飛機(jī)MC21、日本的支線飛機(jī)上，進(jìn)一步降低了耗油率、減少了噪音，解決了散熱的問(wèn)題。這種技術(shù)，普惠公司從1980年開(kāi)始，搞了30年才成熟。
渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)則是另外一種發(fā)動(dòng)機(jī)。SR-71動(dòng)力系統(tǒng)是普惠公司1958年生產(chǎn)的，用在SR-71黑鳥(niǎo)偵察機(jī)上，至今飛行高度仍能達(dá)到30000米，最大速度可達(dá)3.5倍音速，飛到2萬(wàn)米高空時(shí)，很多飛機(jī)根本就追不上，連有些導(dǎo)彈也夠不著。這種飛機(jī)采用的就是渦輪沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)。是由渦輪(渦噴、渦扇)和沖壓兩種發(fā)動(dòng)機(jī)組合工作的推進(jìn)裝置，兩種發(fā)動(dòng)機(jī)共用進(jìn)氣道和尾噴管。2倍半以上音速時(shí)有一個(gè)閥門(mén)打開(kāi)，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)就變成沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，速度達(dá)到音速3倍。
下一代革命性的發(fā)動(dòng)機(jī)，則是自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，在美國(guó)已經(jīng)非常成熟了。美國(guó)有一些計(jì)劃，F(xiàn)35和F22換發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)會(huì)采用新一代的自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，這是戰(zhàn)斗機(jī)領(lǐng)域的又一次革命。為了使航空發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到讓飛機(jī)航程長(zhǎng)、速度快的目標(biāo)而研發(fā)，自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)即低速是用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、高速是用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，兩者合一，在沒(méi)有任務(wù)的時(shí)候，巡航就用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，能讓飛機(jī)油耗和機(jī)動(dòng)性根據(jù)不同的任務(wù)要求得到充分的發(fā)揮。
雙模態(tài)超燃沖壓技術(shù)則是另外一種利器。過(guò)去，美國(guó)洛馬公司搞了SR-71，現(xiàn)在搞了SR-72，都是雙模態(tài)超燃沖壓技術(shù)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。高速下還能點(diǎn)火，就是在超音速以內(nèi)用的，甚至馬赫數(shù)達(dá)1.5倍，用高速渦輪燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)；1.5至3倍用亞燃發(fā)動(dòng)機(jī)；3至6倍用超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。馬赫數(shù)6以內(nèi)的所有性能都能具備。這種察打一體的戰(zhàn)斗機(jī)，美國(guó)第一期要無(wú)人，以后要有人，可以飛幾千公里，速度是3到6的音速倍數(shù)，一般導(dǎo)彈可能都追不上。
9/ 小記
發(fā)動(dòng)機(jī)是極限制造的集大成者。它對(duì)材料、裝備都是極端的考驗(yàn)，更重要的是，它需要大量的工程數(shù)據(jù)積累，只有基于無(wú)數(shù)次試驗(yàn)和實(shí)戰(zhàn)所獲得的數(shù)據(jù)，才能造就一代航空動(dòng)力。來(lái)源/知識(shí)自動(dòng)化（ID：zhishipai）；作者/肇俊武。
作者: andriycike 時(shí)間: 2020-9-10 16:56
與美俄歐相比，中國(guó)的航發(fā)才剛剛起步，不是比他們?nèi)?，而是根本難以望其項(xiàng)背，主力戰(zhàn)機(jī)軍方敢用國(guó)產(chǎn)貨嗎，基本都是毛子的，發(fā)動(dòng)機(jī)一直都是中國(guó)的短板，相對(duì)來(lái)講船用車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)還是強(qiáng)一些的，航發(fā)的落后有材料的原因，更主要的是決策失敗
作者: 新鮮的橙子 時(shí)間: 2020-9-10 16:59
這文章是幾百年前寫(xiě)的了，且不說(shuō)普惠早歸屬了聯(lián)合技術(shù)，去年末，雷神與聯(lián)合技術(shù)達(dá)成合并協(xié)議，今年合并后的雷神技術(shù)公司正式登場(chǎng)。
還有賽峰才是法國(guó)公司的中譯名，那個(gè)斯奈克瑪是個(gè)什么玩意。
作者: 韓寒11 時(shí)間: 2020-9-10 21:21
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)是需要大量資金的，民營(yíng)企業(yè)做不到，除非有國(guó)家的支持
作者: 大白小白 時(shí)間: 2020-9-11 07:32
主力戰(zhàn)機(jī)軍方敢用國(guó)產(chǎn)貨嗎？
用上了。
作者: andriycike 時(shí)間: 2020-9-11 08:11
某些戰(zhàn)機(jī)用國(guó)產(chǎn)貨更多的是政治意義，國(guó)產(chǎn)太行發(fā)動(dòng)機(jī)壽命是美俄發(fā)動(dòng)機(jī)的一半，真到了戰(zhàn)時(shí)哪敢用，不過(guò)我相信以中國(guó)舉國(guó)之力的發(fā)展速度遲早會(huì)趕上美俄
作者: Venerealulcer 時(shí)間: 2020-9-11 08:48
國(guó)產(chǎn)主力戰(zhàn)機(jī)，全部是國(guó)產(chǎn)系列航發(fā)。壽命是俄羅斯的2~3倍。推力是1.2倍以上
進(jìn)口俄羅斯的戰(zhàn)機(jī)，用的是俄羅斯的航發(fā)。目前進(jìn)口俄羅斯航發(fā)只是用于替代老舊型號(hào)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
你家的網(wǎng)絡(luò)通的有點(diǎn)晚了。
作者: 3983596 時(shí)間: 2020-9-11 09:49
工業(yè)基礎(chǔ)的差距呀
作者: 遠(yuǎn)祥 時(shí)間: 2020-9-11 13:04
中國(guó)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)都造不好，更別提飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)了！
作者: 大白小白 時(shí)間: 2020-9-11 20:07
超出你的估計(jì)。F110目前搞不定，比這差一點(diǎn)的，已經(jīng)妥了。
戰(zhàn)時(shí)不是敢用的問(wèn)題，而是必須用國(guó)發(fā)，而且必定在拒止區(qū)內(nèi)奪下制空權(quán)。
btw，“國(guó)產(chǎn)太行發(fā)動(dòng)機(jī)壽命是美俄發(fā)動(dòng)機(jī)的一半”，美俄發(fā)動(dòng)機(jī)不是一個(gè)檔次的。
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