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  出品:科普中国

摘要: 资料图:”太行”发动机的研制成功标志中国已进入世界航空强国之列  
有人认为:”FWS10A就是AL-31的改进型,太行发动机为什么值得中国人骄傲资料图:”太行”发动机的研制成功标志中国已进入世界航空强国之列
 
有人认为:”FWS10A就是AL-31的改进型,换了41的马甲而已。现在土星和萨留特两个集团分别在AL-31的基础上搞改进型,一个是渐进型,一个是相对激进型。他们其中的一个已经获得了来自远方外国军事订购人的资金,将发动机的寿命按阶段逐步提升,首先的目标是1500小时,同时发动机的加离推力在13.3T。之后这一指标还将继续提升,使用寿命在2000小时的大推力型号的节点目标是15T以上,这将赋予新型单发的空中优势战斗机极高的机动和敏捷性能。这一合作的期限将延续至2014年,唯一的竞争者是远方国家自身发展的型号和师出同门的117C。”
“太行”作为一种大推力加力式涡轮风扇发动机,是第一款由第三世界国家和亚洲国家自行研制开发并投入量产的型号。它的出现,打破了美俄对这一领域的垄断。仅从这一方面来讲,太行可说是意义非凡。太行的研制成功,使中国成为美、俄之后第三个具有自行研制和生产军用大推的国家,这不但为日后的发展打下了坚实的基础,同时也使在这一领域长期与我们竞争的日本、印度和韩国远远地被抛在了后面。
虽然日本已经生产F
-100多年,但那是引进美国的技术。就好象我们引进米格-21和苏-27一样,其意义与能够自行开发出歼-10是不可同日而语。当然日本方面可以说有美国压制的因素在,不过这也是其二战时所做罪孽的一种惩罚,怨不得别人。其他如印度,其正在研制中的”卡里佛”不但尚未达到”太行”的发展阶段,从技术上来讲”卡里佛”这种中推也要比”太行”这样的大推低一个档次,这也充分说明了我们在这一领域,在亚洲地区无可动摇的霸主地位。
有人说原子弹和导弹我们都搞出来了,怎么个发动机就怎么难?可不是吗,数一数这个世界上能够生产高性能发动机的国家,从喷气发动机到轿车用发动机,能够自行设计并生产出合格产品的国家,数来数去也就是那么几个老牌工业化国家。当今联合国安理会五大常任理事国,原来除了中国之外都拥有一整套完整的发动机研制和生产体系。我们中国作为这五大核子强权中唯一的一个第三世界国家,很早就拥有了核武器和远程导弹,但就是这个发动机,尤其是搞性能的航空发动机是一直搞不定。到今天连巴基斯坦和朝鲜都能搞远程导弹和原子弹了,但你看他们哪个能自行研制战斗机和航空发动机?王冠上的钻石那里是那么好摘下的?
除了中国以外,能设计并制造飞机的第二世界和第三世界国家也不少,但能独立研制和发展航空发动机的国家又有哪个?日本在美国的扶植下重建军队和国防工业,最先进的F
-15刚刚装备美军没多久就给了日本。但就是在独立研制新型战斗机和发动机方面,美国对日本的压制是全面性的。印度一直嚷嚷着国防工业自主化,从引进美洲虎到后来的苏-30首先强调的就是引进先进发动机技术。但其自行开发的中推到现在依然困难重重,即使是能够同时获得西方和东方的技术援助也搞到现在这个惨样!瑞典的JAS-39号称三代半飞机,但是没有别人的发动机那玩意只能在地上当摆设。台湾号称自行研制了TFE-1042和IDF,一个简单的改进型号一直拖了十几年才刚刚搞出来,没有人家老美首肯和帮助他能搞个什么东西?英、法两大中等强国同时也是老牌帝国主义工业化国家,其第四代发动机集中在中推方面,等于放弃了发展大推的资格。
惟有我们中国有决心也有毅力,历经18年终于把太行这个大推给搞了出来。作为一个新兴的工业化国家,一个发展中的大国,一个尚不富裕的第三世界国家,我们完全有资格感到骄傲!如果是日本或韩国搞出了太行这样的东西,早就捧到天上去了。也就是我们中国,一个是出于保密的需要,另外也是人多嘴杂的原因,所以时不时还有人出来说几句不好听的。其实这也没什么,大国嘛,就是要有大国的气度。信海老大跟我说过,全世界都说美国飞机好,但骂美国飞机最狠的就是他美国人。既然我们中国也是大国,跟人家学习学习这种自我批评的意识也是不错的。我们可不能像韩国人那样,一听别人批评就受不了搞自焚和切肚皮。
当然,太行虽然是意义重大,但也远未到天下第一的地步。前面已经说过了,太行与F-119相比几乎有近一代的差距。毕竟人家F-110是20多年前就搞出来的东西了。但是同志们呐,万里长征也要你肯走才能获得成功吧?正是因为我们落后不如别人,所以我们才要塌塌实实求发展,才要奋力拼搏去追赶才会有希望。不能说因为我落后,所以我不做,反正已经落后了。那是劣等民族才做的事情,我们是不能干的。另外,我们更不能做的事情就是去责怪那些做事的人。这个世界上,无论是做人还是做事,肯定不会是一路风顺的。如果凡事都是很容易搞定,那就是什么也都搞不定了。关键是要有这个决心和毅力去做,再加上历史的机遇,这样成功的可能性才会更高。而无论是成功者或是失败者,他们只要努力和尽心了,去做出自己的贡献了,那么我们就没有理由去批评他们。因为他们都是国家的栋梁和功臣,是不应该受到指责的。我们不能也不应该去指责和污蔑那些正在做事的人,更不能去抹杀他们为国家和民族所做出的贡献。只有仇视自己的国家和民族的家伙,才会去做污蔑功臣的事情,这种BT才做的事情我们是万万学不得的。
再讲到太行的性能,人家说的很清楚,是第三代发动机。是与F-110GE-129和AL-31F性能相近的东西。关键是我们掌握了一整套开发和研制以及生产先进军用大推力涡扇机的能力和方法,这样就为日后的发展提供了先决条件。同时作为一种新型号的发动机,尤其是作为我国自行开发的第一款军用大推,在一开始肯定会有这样或那样的毛病。在研制和预生产期间是这样,在投入批量生产和使用后也照样会出现这样或那样的问题。这是很正常的事情,根本不用什么感叹。一款新型发动机从研制成功到进入大批量生产再到开发出改进型号,没有个10年来完善是不可能的。当年美国的F-100和F-110是这样,俄罗斯的AL-31也是这样。同样,与美国和俄罗斯同样作为地球人的中国人,在研制其自己的大推”太行”的过程中也会是这样的。如果你搞不懂这一点,只能说明你的领导在派你到地球来之前没有好好给你上课。
正是因为这样的原因,所以我们的太行在投入批生产之后,我们依然在引进AL-31FN发动机。一来是太行这一新型号投入批量生产后要逐步扩大产能,二来作为新型号其成熟和完善需要一个时间。这是很正常的事情,任何人没有任何理由感到惊奇或不满。
另外,所谓太行的推重比8.5之说没听说过,估计到2010年以后应该能够做到。

我的心澎湃着

张恩和是谁?在互联网上搜索“张恩和”3个字时,除了“太行”发动机总设计师之外,所得到的信息极其有限。

昨夜下了一场雨早起的我漫步在浐河边清湿的芬香漫过晨曦让我敞饮色彩的心如今的桃花已远去妍妍的面容依旧绽放在我心里喔,我澎湃的心就这样乱糟糟的迈进了夏太阳的光茫映在河面留给我火热的心怀这般静谧也有微澜的时候鸭子随着涟漪轻轻的摇曳着懒散的,戏弄着水喔,我澎湃的心就这样乱糟糟的深入于夏的怀抱里悠悠的热风拂动我的心留给我一个荷满河间的美景冉冉升起的太阳火热的温度燃烧着自我氤氲的河间袅袅升腾着,淡淡地散幽着荷的香气哦,我澎湃的心就这样醉着被夏的热浪包围着熠熠的美丽曾掠过我的眼际留给我一个未解的彩色之梦如此娴雅淑静的景色在我的天地里纯真的幸福着,成长着,蔓延着……也含着丝丝的怨意哦,那个景,那个色彩就这样纠结着澎湃着,缠绕着陪伴着我从未走远……

  策划:白 璐

狂躁于黄昏时大海的无声无息中

隆冬时节,记者走进中国航发动力所,追寻老人数十年来矢志不渝为我国自主研发航空发动机而不懈拼搏的人生足迹——

版权作品,未经《短文学》书面授权,严禁转载,违者将被追究法律责任。

  作者:瑷敏工作室

打破了这原本空旷冷清的沉静

年过半百出征“太行”

  监制:光明网科普事业部

多少年了

2001年6月6日,试飞员驾驶一架装载“太行”发动机的某新型战鹰直冲云霄。目睹这一幕,张恩和热泪盈眶,幸福地享受着常人无法体会的喜悦。

  太行,是一个永恒的话题。这个号称“天下之脊”的山脉,中国第一台大推力涡扇发动机以此命名,其含义不言自明。航空工业被比作现代工业的“皇冠”,而在航空装备中,最受关注的当属航空发动机,因此更被称为现代工业“皇冠上的明珠”。

我看惯了夕阳漠然的嘲讽

时光回溯到上个世纪80年代,当时军事强国已普遍使用第三代涡扇发动机,而我国的航空发动机研制还停留在第二代的水平,与发达国家的差距进一步拉大。

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麻木于落叶随风的渐渐远行

1987年,国家立项上马“太行”。1991年,已过知天命之年的他出任“太行”发动机总设计师,接过主持研制我国新一代大推力涡扇发动机的重任。

  长期以来,一直有人不理解,为什么我们造得出“长征”火箭、“神舟”飞船,造得出“北斗”卫星、“枭龙”、“猛龙”,却偏偏造不出先进的航空发动机。

我的心被荆棘桎梏

有人说,张恩和本身就是一台“发动机”,身影忙碌,步履匆匆,不分昼夜,废寝忘食。仅这几年他在某航空公司的航空卡上,记载的出差飞行里程就达120多万公里。

  如今,随着国产改进型“太行”发动机的试验成功,该型发动机已经经历了无数次地面和空中考核,得到了试飞员“该型发动机性能优于国外同类发动机”的高度认可。航空发动机本就不是一日之功,“太行”如今已成我国航空工业自主创新的代名词,这样一颗澎湃有力的
“中国心”,对我国空军和航空工业的建设发展具有里程碑式的重要意义。

但依旧澎湃着

2003年,“太行”发动机出现技术问题,64岁的张恩和带领技术人员连续乘坐38个小时的汽车赶赴外场。大家心疼地劝他:“别这么拼,身体要紧。”张恩和回答:“‘太行’是我的命根子、眼珠子,不拼能放心吗?”

  将登太行雪满山

我相信它终会唤醒安睡的海水

2016年11月13日,张恩和因病去世,终年77岁。去世前一天,他还在病床上联系去北京参加研制会议事宜;去世前两周,他拔掉点滴飞赴四川参加评审会;去世前10个月,他刚离开工作岗位,每月仍为新型发动机研制出差奔波。

  航空发动机这一“工业之花”,是高度技术密集型产品,但长期以来,我国研制的航空发动机多为苏制或欧美发动机的仿制或逆向工程,那么自主研发的发动机就真的没有吗?当然有,但其中有半途而废的涡扇6,也有时至今日仍处于攻坚期的诸多型号。这并不是说我国的航空发动机工业不行,而是因为这是一个需要经验和积累的行业,中国航空工业人从零开始白手起家,达到今天的水平已实属不易。

去冲淡生活里杳无生机的零星

“拼上一把,研制出自己的航空发动机”

  2005年12月28日,我国自行设计研制、具有自主知识产权的第一台大推力涡扇发动机——“太行”呱呱坠地。正如诗中所言,“将登太行雪满山”,真的研制出“太行”发动机,其难度可谓超乎想象。我国航空工业人历经数十年艰苦攻关,突破了数十项核心关键技术,攻克了200多个重大障碍和技术难题,才在世纪之初研制出这颗强健的“中国心”。“太行”发动机采用了带进气可变弯度导向叶片的三级风扇、多级静子可调的压气机,带有复合冷却技术叶片的高压涡轮、弯-扭组合气动设计的低压涡轮、平行进气和分区分压供油的加力燃烧室,设计性能已经达到较为先进水平。

并润泽不懈追求圣洁的激情

航空发动机被誉为“现代工业皇冠的明珠”。世界上为数极少的能够自主研制飞机发动机的国家,历来严格限制此项技术的转移。

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那时我正坐在崖边

“拼上一把,研制出自己的航空发动机!”张恩和立下誓言。

  我国的航空发动机事业,是从上个世纪70年代开始初步摸索,到上个世纪80年代才正式起步的。那时候,我国在航空动力方面与西方发达国家的差距已经拉到20年以上。上个世纪50、60年代,我国虽然从苏联引进了几型发动机进行生产,但苏联只转让生产图纸,且多为即将淘汰的落后型号,即使我们花再大的代价也买不来航空发动机的核心技术,自主创新是唯一出路。“太行”发动机也叫涡扇10系列,从1978年开始预研,1987年正式立项,2001年在一架苏-27战斗机上完成首次试飞,直到2005年完成设计定型审查考核,2006年3月24日正式设计定型,前后历时19年之久。“太行”发动机的研制成功,标志着我国在自主研制航空发动机领域实现重大跨越,对加速我国航空发动机事业跨越式发展打下了坚实基础,也对加强国防现代化建设具有十分重要的意义。

等待朝霞万丈的昙花一现

20世纪90年代初,“太行”发动机研制技术不断成熟,但选择配装的飞机还没有落实,整个研制工作陷入困境。这也成为张恩和担任总设计师后亟待解决的最大难题。

  终究是一颗“中国心”

我想毫无顾忌地将她锁在我的眼帘后

“既然引进的发动机可以配装在新型飞机上,那么‘太行’发动机也有可能装在引进的飞机上。”张恩和建议并牵头组织可行性论证。

  大推力发动机是战机的“心脏”,在这方面我国长期依赖国外进口,突破技术瓶颈装上“中国心”,是航空工业多年的夙愿。目前,“太行”发动机改进型号已经完成了全权限数字电子控制系统的研制,可从发动机的传感器中获取数据,对发动机进行改变喷口面积、监控发动机状态、诊断故障等一系列复杂控制,同时推力也增加到了14吨。改进型的“太行”发动机已经装备于歼-10C战机上,技战术指标进一步增强。从此之后,包括歼-11、歼-16、歼-20等后续型号战机都将获得一颗智能的“中国心”,同时还有14吨级的澎湃动力。

锁在我的心窝里

方案可行!
但是,发动机与飞机的布局协调问题又横亘在前。张恩和天天工作在装配厂房里,指挥参研人员把发动机的外涵机匣放在装配厂房的地上,一件一件往上摆附件,一干就是几个通宵。

  从航空发动机发展来看,基本可分成三大类。推力在3吨以下的为小推力发动机,推力在6-9吨的为中推力发动机,大推力发动机的推力一般在11-15吨级,“太行”无疑是一款大推力级发动机。依据装配对象的不同,“太行”系列包括涡扇10、涡扇10A、涡扇10B、涡扇10C、涡扇10D等诸多型号。其中,老版本的“太行”是一种采用三级风扇、九级整流、一级高压、一级低压也就是所谓的“3+9+1+1”结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机,加力燃烧室采用V形加径向混合型火焰稳定器,尾喷管是收敛-扩张可调喷管控制系统,下一步将进一步换装国产全向推力矢量喷管。

啊 那黎明时的微风

在试装的关键时期,张恩和在装配架上爬上爬下,不小心一脚踩空,一下子栽了下去,头撞在装配架的横梁上,鲜血一下从后脖颈流了出来,当场昏了过去。经过抢救苏醒过来,他睁开眼第一句话就问:“发动机附件装好了吗?”

  当然,一提起“太行”,就有一个在中国军迷口中流传甚广的“‘太行’行不行”的故事。确实,在诞生之初“太行”发动机质量上一直不稳定,对我国主力战机的飞行安全带来了一定隐患,这主要与当时中国航空工业所掌握的技术水平有关。现如今的航空发动机多工作在高温、高压、高转速条件下,工作寿命要有数千小时,可靠性也要很高,这对设计、加工以及航空材料的要求非常高,即使涡轮盘上出现零点几毫米的安装误差,发动机的性能也会降低10%。早期的“太行”发动机尚未使用国外第三代航空发动机广泛采用的单晶涡轮叶片和整体粉末冶金涡轮盘,更加剧了航空发动机落后于飞机型号的局面。

你曾目睹夏花盛开的娇艳

为实现发动机元器件国产化,在生产管理上,张恩和积极支持专业化生产、大协作,使上百种新材料、新工艺得到成功应用。

  目前,在此前“太行”发动机初始型号上未曾使用的单晶涡轮叶片和整体粉末冶金涡轮盘等关键技术,均已突破技术瓶颈开始规模化生产,将进一步提升中国航空发动机的整体制造水平。目前,改进后的“太行”发动机推重比已经得到显著提升,同时还存在相当巨大的改进空间。航空发动机的研制本就是一个不断改进的过程,从设计定型到成熟动辄二十年甚至更长。稳步前进的“太行”有实力成为国产新一代战机的主要动力。

秋叶枯缩的静美

完成一个型号,培养一批人才

  厚积只为瞬间爆发

请你带走我的魂灵

2005年,张恩和带领研发团队研制的“太行”发动机顺利完成定型审查,解决了长期困扰飞机的“心脏病”问题,实现了从中等推力到大推力、由涡喷发动机到涡扇发动机、从第二代发动机到第三代发动机的历史性跨越。“太行”发动机带动了设计、试验、材料和工艺的技术进步,为中国航空发动机自主创新开辟了道路。

  2007年1月,配装“太行”发动机的国产歼-11B重型战斗机顺利完成定型审查,标志着中国在自主研制航空发动机方面实现了从中等推力到大推力的跨越,从涡喷发动机到涡扇发动机的跨越,从第二代发动机到第三代发动机的跨越。可以说,经过长达数十年的补课,历经数十年的辛酸,厚积的我国航空发动机工业只为这一刻的瞬间爆发。

融入花朵

“完成一个型号,培养一批人才。”“太行”研制团队先后成长出多名所领导、副总设计师、数十名学术技术带头人,这些人如今已成为各个型号、重要岗位的技术骨干,成为我国航空发动机自主研制的中坚力量。

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融入叶梗

2007年,获得香港“何梁何利基金科学与技术进步奖”后,张恩和将20万港元的奖金全部捐赠给研究所的“青年科技创新基金”,鼓励青年一代激情进取、勇于创新。

  歼-11B

融入纯洁永恒的阳光里

张恩和从1984年起担任动力所副所长,1991年起担任“太行”发动机总设计师。但是作为所领导、科研人员的“主心骨”,他一直秉持着严于律己、淡泊名利的作风。

  航空发动机之所以被比作现代工业“皇冠上的明珠”,就是因为其在一定程度上集中了现代工业的顶尖技术和工业成果。航空发动机的研制,必须借助大量的经验数据,且这些数据只能靠自己试验获得。这其中,购买原材料、加工试验件、研制试验设备、研究试验技术都需要消耗大量的物资和能源。这也难怪过去50年,美国投入航空发动机的预研经费就超过1000亿美元,尤其是装备美国F-22战机的F119发动机,从最初的部件研究到具备完全作战能力历经32年,其中仅验证机研制和原型机研制就投入了多达31亿美元。当然,航空发动机研制虽然“烧”钱,但研制成果运用的时间也很长,国际上经常出现一些型号的航空发动机成型后三四十年还在使用,我们研制“太行”发动机也必须经历这样一段艰辛过程。

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张恩和去世前,病情不乐观,但他坚决阻止家人将生病的情况告诉所领导,他说:“临近年底,他们工作繁忙,知道我生病肯定要来探望,又要耽误工作……”在去世前几天,他仍拒绝进入加护病房,拒绝一切特殊照顾。

  “太行”发动机的研制成功,绝不仅仅是一种型号的发动机这么简单。“太行”发动机不仅可作为战斗机的动力之源,其未来的大涵道比加力改型可用于轰炸机,大涵道比无加力型可用于大型运输机,衍生而来的船用燃气轮机可以作为驱逐舰等大型水面舰只的主动力。在研制过程中,我们充分吸取了“美军标制”和俄制发动机的技术经验,意味着国产海空主战装备的“心脏病”将得到全面解决。同时,“太行”的诞生过程也是锻造中国研发航空动力顶尖人才的过程,我国从此开始拥有一支能够独立研制大推力航空发动机的人才队伍和创新团队,这对于我国航空动力事业来说是无比重要的起点。

栉风沐雨,春华秋实。张恩和始终把自己的理想追求和型号研制连在一起。他常挂在嘴边的一句话是:“我一生别无所求,把发动机干出来,这辈子值了。”
来源:国防部网

  如果一种战机的零配件都需要大量依靠进口,就必然会影响生产效率。“太行”的问世为实现国产新型战机动力装置自给提供了保障,加速了人民空军航空武器装备的跨越式发展,同时也有助于提升我国在国际军火市场的竞争实力。目前,我国已经开始研制第四代涡扇15高性能航空发动机,将优先满足歼-20、歼-31、运-20及未来大型轰炸机的使用需求,为国产战机追赶世界先进水平奠定坚实的基础。(以上图片来源于网络)

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