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MightyDragon 發表於 2016-2-29 02:19 PM

“太行”數字化 中國戰機終於實現“飛火推”一體

來源:觀察者網

慢慢排除故障后,2010年1月,“太行”和殲-11B榮獲國家科技進步特等獎


裝備“太行”的殲-16多用途戰斗機

歷經艱難,“太行”終成“完全体”

本周中國航空報的新聞當中,披露了“太行”發動機改進型號由中航工業動力所研制成功的消息。渦扇-10“太行”發動機歷經了30年的艱苦研制,終于在這一刻算是圓滿收官了。完全体“太行”不僅把推力增加到了14~14.5噸,而且據中國航空報去年的報道,“太行”發動機改進型號也是在劉永泉團隊的帶領下,完成了全權限數字電子控制系統的研制。這一姍姍來遲的喜訊,讓中國邁入了航空發動機制造强國的大門。

航空發動機的全權限數字電子控制系統(英文簡稱為FADEC),是指揮發動機的大腦。FADEC可以從發動機上的傳感器中獲取數據,對發動機進行一系列的復雜控制,如改變噴口面積、監控發動機狀態、診斷故障等等。FADEC不僅能夠大大提高飛機的飛行性能,而且減輕了發動機的重量,是目前歐美軍、民用航空發動機的標配。

“‘太行’行不行”的故事,相信大家都很熟悉。當年先是“‘太行’不行”,接著倉促通過定型,然后又出現故障讓殲-11B等發動機,最后直到渦扇-10A才大批量裝備殲-11B和殲-11BS。對于航空發動機的這種不愉快,中國軍迷們早就是身經百戰見得多了。但對中國航空來說,這個舊傷疤依然太痛,筆者在此只是簡單回顧一下。

大批量裝備,終于行了

不過在硬件上終于“行了”的渦扇-10A,還不算和西方先進大推力航發齊平,充其量是和AL-31F各有千秋。現在我們知道,帶FADEC的渦扇-10B才能說是一台完善的“太行”。那麼,當初咱們為什麼沒能搞出帶FADEC的航空發動機呢?

FADEC這堂課沒補上,是有歷史原因的。

上個世紀70年代起誕生了一批優秀的渦扇發動機,同時期歐美開始了FADEC的研制工作。前蘇聯雖然有了發動機,然而其電子工業水平並不能支撐起FADEC的研發。當時留里卡設計局開辟了一條“旁門左道”,使用模擬電子技术,為AL-31系列發動機開發出了機械液壓+模擬電子的混合控制系統。

渦扇-10發動機的技术源頭為美國的CFM-56發動機——這是一種以GE公司F101的核心機為基礎研制的民用發動機,之后又借鑒AL-31F的控制技术,才有了今天我們看到的“太行”。然而航空發動機的逆向還原工作顯然比其他領域難上了許多。從紙面上看,“太行”是一款媲美美國F110的先進發動機(結構和核心機相同),然而現實中,它卻因此犯下了“心髒病”,讓國產戰斗機多等了十多年,也讓中國軍迷們苦等了十多年。

由于“太行”的技术源頭CFM-56是美制民用發動機,中國自己則缺乏高性能渦扇發動機控制系統的研究經驗,在上世紀90年代大量引進和深度接觸俄制AL-31F發動機后,中國不得不采用了一種“土辦法”,就是把AL-31的控制系統移植到“太行”上面湊合。

對于80年代、90年代的飛機來說,模擬電子技术或許是“夠用”了,加上蘇聯强大的整合能力,使得AL-31系列成為了一代經典。可是作為一種需要在21世紀使用的發動機,機械液壓+模擬電子控制系統不僅在系統性能上落后于FADEC,且增加了發動機的重量,對于控制一台“美系”發動機來說更是力不從心。我們現在說這些話是事后諸葛亮,當時卻是屬于“完全不知道自己竟然不知道”。這一來二去,“太行”竟然走了十多年的彎路。

在等待“太行”逐步排除故障的同時,戰機的研發卻一刻不能停歇。為了“太行”能行,空軍選擇了讓殲-11B作出犧牲,但是其他戰機卻等不了。“太行”原本是配套殲-10的發動機,但是形勢逼迫,殲-10A不得選用AL-31FN,為此甚至不得不重新設計了部分機身,隨后的殲-10B/C系列也是一脈相承,使用改進后推力增加的42批次AL-31FN發動機——有一架殲-10B用“太行”進行了測試,但“太行”與殲-10的搭配並未持久。

更關鍵的是,新一代戰機是不能用原版AL-31湊合的!

FADEC對新一代戰機來說極其重要。三代機或許還能用老的發動機控制系統湊合,但是三代半和四代機卻需要“飛-火-推”一体的控制系統。舉個例子,印度SU-30MKI裝備的AL-31FP沒有配備FADEC系統,使得SU-30MKI僅采用了簡單的火推交聯技术。其戰斗力比起SU-30MKK來說並沒有什麼本質上的改善,除了在航展上展出一些精心設計的超機動動作外,也就是騙騙印度人罷了。

而為了讓我國下一代戰機在國產發動機完善之前擁有FADEC系統和“飛-火-推”一体化的能力,中國對航空發動機的采購實行了“兩條腿”走路的方法。

蘇聯解体之后,原先的禮炮發動機制造廠獲得了投資並組建了研發部門,成立了禮炮聯合体。禮炮廠針對中國客戶的需求,對AL-31發動機進行了升級。新的99M1(AL-31FM1)發動機于2006年完成了國家測試,采用了ΚΡД-99Ц數字電子控制系統,並使啟動機具備了3500米以上的高原啟動性能。量產的99M1發動機被批量運用在殲-10B/C戰斗機上,在許多殲-20原型機的照片中,我們也可以看到99M1型發動機的身影。

F-22正是運用其CIP主計算機實現“飛-火-推”一体,才獲得了强大的超機動性能。第三代雙余度FADEC不僅讓F-22的F119發動機獲得了極高的可靠性,而且在任何情況下,其矢量推力都能夠起作用,實現了超機動。為了盡快實現四代機“飛-火-推”一体的設計理念,殲-20選擇采用99M1不得不說是無奈之舉。我國自行研發的“飛-火”一体在殲轟-7A上就已經實現了,而作為一款四代重型戰斗機,必須為“飛-火-推”一体做好功課。殲-20要想在這方面追趕F-22,肯定不能靠等。

好在渦扇-10B的收工,標志著我國航空發動機終于補完了這艱難的一課。從此之后,包括殲-11后續型號和殲-16等戰機,都將獲得一顆智能的“中國心”,同時還有14噸級的澎湃動力,怎能不讓人振奮?

而這對于還在等待渦扇-15的殲-20來說,更是好消息。為了練就“太行”,我們不惜犧牲殲-11B的進度,為的就是在下一代隱形重型戰斗機上不再重復這一過程。實現“飛-火-推”一体化的殲-20后續型號,其飛行性能和戰斗力都將獲得極大的提高。

一場長達數十年的補課,歷經數十年的辛酸,我們終于可以平靜地說一句:“中國航空發動機,就要行了。”


一種采用軸對稱矢量方案的殲-20模型


終於「行了」的「太行」…多麼辛酸的一句話,道出了中國航空工業的基礎不足的現實!但話說回頭,能成就「太行」這種級數的大推力渦輪扇發動機的國家,在這個地球村內又的確一隻手掌都能數盡,故此亦屬於「走在世界潮流前沿」的位置,已可以向鄰近的鄉里自豪一番 :lol  很期待在不久出現的WS-10又將有何種驚喜帶給我們 {:23:}

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貘良了 發表於 2016-2-29 07:23 PM

但話說回頭,能成就「太行」這種級數的大推力渦輪扇發動機的國家,在這個地球村內又的確一隻手掌都能數盡,故此亦屬於「走在世界潮流前沿」的位置,已可以向鄰近的鄉里自豪一番
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只有強調"大推"才能把英法屏除是吧
每次強國人YY的時候都要帶些附加條件,因為只有減少對手,自己才能擠進前排
一種一班三個人,考試第三名的概念...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

RNAVision 發表於 2016-2-29 07:45 PM

貘良了 發表於 2016-2-29 07:23 PM static/image/common/back.gif
但話說回頭,能成就「太行」這種級數的大推力渦輪扇發動機的國家,在這個地球村內又的確一隻手掌都能數盡, ...

“看看你這破奧迪,我家鄰居可開奔馳呢!”然后某人騎著冒藍煙的小摩托車走了……


老美說老共發動機不行,這個得認,美國航發就是領先全球
老俄說老共發動機不行,這個也可以接受,人家是老共的老師
台灣說就只剩算了……
考試第三名怎麼了?地球這個班可不是只有三個人,只是其他人連參加考試的基本測試都沒通過。
强調“大推”怎麼了,世界戰斗機發展趨勢已經證明,四代機必須玩大推!(所以老共也不看好沈飛的雙中推)...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容,請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div>

FREEDOMCHAN 發表於 2016-2-29 09:39 PM

那是太行的改進型吧
WS-15還是不見蹤形{:32:}

wangminyuan 發表於 2016-2-29 11:21 PM

之前還聽新聞說中共軍方積極的想要購買蘇俄最新型的戰鬥機引擎, 看樣子中國想要成為世界的霸主是真的,<br><br><br><br><br><div></div>

soso90306 發表於 2016-3-1 01:09 AM

一堆建盤俠在嘴共共不知道在嘴啥拉
未來就是大推的時代啊
中推都快HOLD不住了
看台灣有啥 IDF配屬發動機
笑了
人家共共最後的幾塊短版都快補足了
咱們灣灣人只會幹嘛
整天靠槍嘴砲老共人家的發動機沒用
可是我們連自製發動機的能力都沒啊

uskz 發表於 2016-3-1 01:45 AM

真高興!向為共和國國防事業無私奮斗的科研人員致敬!!!!

uskz 發表於 2016-3-1 01:48 AM

按今天大陸的軍工水平和資金投入,應該很快就是在航空發動機這個領域趕上蘇聯

lwxhz 發表於 2016-3-1 07:31 AM

老美的更好,老美的更好關你什麼事?某些人也只會酸了

ljj119693410 發表於 2016-3-1 12:18 PM

老婆是人家的好,兒子是自己的好<br><br><br><br><br><div></div>

chttat 發表於 2016-3-1 12:22 PM

台灣要加油了,不然就快被蓋過去了{:32:}

軍事文盲 發表於 2016-3-1 01:29 PM

chttat 發表於 2016-3-1 12:22 PM static/image/common/back.gif
台灣要加油了,不然就快被蓋過去了

台灣有一個很典型的笑話:“台灣要加油了,不然要被大陸超過了!”

chttat 發表於 2016-3-1 02:51 PM

軍事文盲 發表於 2016-3-1 01:29 PM static/image/common/back.gif
台灣有一個很典型的笑話:“台灣要加油了,不然要被大陸超過了!”

應該快被超過了吧,是該自强不息的時候了{:51:}

lover20111217 發表於 2016-3-1 04:20 PM

老被超過了...我們還在3代3代半掙扎呢....

RNAVision 發表於 2016-3-1 05:05 PM

chttat 發表於 2016-3-1 02:51 PM static/image/common/back.gif
應該快被超過了吧,是該自强不息的時候了

哎,人家在調侃你:大陸早就超越了台灣,不要停留在上世紀的觀念里。<br><br><br><br><br><div></div>
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