
近日,航發(fā)副總經(jīng)理王之林到我國航發(fā)動力所檢查重點型號研制工作,王之林在動力所現(xiàn)場察看了重點型號試車過程,詳細(xì)了解了試車現(xiàn)場工作流程、異常情況處置、問題記錄與反饋等現(xiàn)場管理工作情況,并與技術(shù)人員進行面對面交流。他指出,要加強試驗現(xiàn)場管理,提升可視化管理水平,有效提高工作效率;同時從工作流程上推進融合;要堅守當(dāng)前目標(biāo)不動搖,不斷提升技術(shù)成熟度,堅定不移完成型號任務(wù);要做到試車任務(wù)均衡開展,加強管理、制定措施,確保試車任務(wù)順利完成。軍事專家雷澤告訴記者,根據(jù)動力所研制工作和我國各型號發(fā)動機型號發(fā)展的規(guī)律,這個接受視察的重點型號不可能是渦扇-10B或其發(fā)展型,因為該機已經(jīng)上殲-10C和殲-20戰(zhàn)機上試飛。

當(dāng)然也更不可能是運20的渦扇-20發(fā)動機,因為該發(fā)動機也即將從伊爾76飛行臺登上運20飛機,一些外媒刊登的照片中,西安閻良航空城運20試飛場近期出現(xiàn)兩架沒有安裝發(fā)動機運20飛機,應(yīng)該是正在等待安裝渦扇-20發(fā)動機。軍事專家告訴記者,通過比對,我們發(fā)現(xiàn)這個重點型號就是渦扇-15原型機試車,作為殲20發(fā)動機的配套發(fā)動機項目,渦扇-15代表了我國軍用大推力發(fā)動機的最高水平,同時也是我國發(fā)展航空發(fā)動機領(lǐng)域最艱難的型號項目,渦扇-15大量采用了一系列新技術(shù),自2006年核心機立項研制以來,到2011年驗證機交付,再到2016年工程驗證機地面試車試驗完成,以及后來的原型機立項研制,已經(jīng)經(jīng)歷了12個年,其中渦扇-15發(fā)動機在核心機階段出現(xiàn)的各種問題、江油基地地面高空臺試車發(fā)現(xiàn)振動問題,都一一解決,但四代機動力的研制難度由此可見一斑。為什么渦扇-15發(fā)動機研制如此困難呢?

軍事專家雷澤告訴記者,作為我國第一種推重比10一級航空發(fā)動機,其研制難度與渦扇-10這類三代航空發(fā)動機明顯不在一個等級上,用于推重比10一級發(fā)動機的風(fēng)扇和壓氣機整體葉盤結(jié)構(gòu),用于更高推重比的風(fēng)扇和壓氣機、甚至渦輪的整體葉環(huán)結(jié)構(gòu),與渦扇10有這個天壤之別,與常規(guī)的葉片和盤連接結(jié)構(gòu)相比,整體葉盤、葉環(huán)結(jié)構(gòu)除能使風(fēng)扇、壓氣機和渦輪等部件的性能明顯提高、壽命延長、可靠性大大提高以外,最突出的優(yōu)勢是能夠減輕相應(yīng)部件重量,葉盤結(jié)構(gòu)可以減輕30%或更多。正在研制的鋁鈦基復(fù)合材料制造鼓筒或無盤壓氣機轉(zhuǎn)子,可減重70%左右,效果十分明顯,然而這些新技術(shù)帶來的還有極大的研制風(fēng)險,為了提高發(fā)動機推重比,增強材料強度或降低許用工作應(yīng)力裕度,都會提高發(fā)動機構(gòu)件的工作應(yīng)力水平。

由于應(yīng)力水平的提高,使構(gòu)件對設(shè)計誤差、材質(zhì)的內(nèi)部缺陷、發(fā)動機使用條件的變化及制造公差等更加敏感,也就是說,為了達到推比10一級的推力要求,發(fā)動機結(jié)構(gòu)和材料的要求就越來越高,試驗的失敗可能性隨時可能發(fā)生。此外,采用高葉尖速度、高溫、高壓等方式提高發(fā)動機氣動性能,使現(xiàn)代發(fā)動機的更多的部件受到了壽命的限制。實際上,傳統(tǒng)的航空發(fā)動機材料的發(fā)展已經(jīng)接近極限水平,潛力有限,很難滿足未來軍用航空發(fā)動機對推重比的更高要求。

最后,發(fā)動機推重比的不斷提高,特別是重量的不斷減輕,除了采用新結(jié)構(gòu)外,已經(jīng)越來越多地依賴于比強度高、密度低、剛度高和耐溫能力強的先進材料,例如陶瓷基復(fù)合材料、碳碳復(fù)合材料、高性能單晶等,而先進材料這一塊恰恰又是我們發(fā)動機技術(shù)發(fā)展最薄軟的一環(huán),所以渦扇-15發(fā)動機坎坷是比較正常的情況,總之,發(fā)動機發(fā)展必須遵守客觀規(guī)律,實際上沒渦扇-15發(fā)動機在解決振動問題之后,已經(jīng)在原型機研制上取得重大突破,此次試車應(yīng)該是上機前的準(zhǔn)備之一,相信在7年內(nèi)渦扇-15作為殲20發(fā)展型戰(zhàn)機的首選動力,一定會實現(xiàn)批量裝備。