5年以后,普·惠公司研制出雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)J57,把推力提高了一倍多,油耗率也大大降低,。
J57的成功,不僅為美國(guó)的B52,、F-100、F-101,、F-102、KC-135等多種戰(zhàn)機(jī)和轟炸機(jī)及加油機(jī)提供了動(dòng)力,而且,,J57的商用型JT3還成為波音707的動(dòng)力,,直接促成了遠(yuǎn)程軍用/商用運(yùn)輸機(jī)的大發(fā)展,。
換言之,,J57奠定了美國(guó)在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域領(lǐng)先地位的第一塊基石。
3
“美國(guó)心”如何止住了痛,?
在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,,“美國(guó)心”也“很痛”,。
比如,通用電氣研制的J79,是世界公認(rèn)的最重要、最具革命性的一款噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
然而,,在研發(fā)起步階段,J79這顆“心臟”也曾面臨難產(chǎn)的窘境。
發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)進(jìn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上飛機(jī)出新品的速度,。
XF—104閃亮登場(chǎng)時(shí),,它的標(biāo)配“心臟”J79還沒(méi)出世,,不得不拿J65-B-3發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)代替,。
可是,,J65-B-3根本hold不住原設(shè)計(jì)的2倍音速,只勉強(qiáng)達(dá)到馬赫數(shù)1,。這事使那時(shí)候的美國(guó)航空成了笑柄,。
后來(lái),隨著一系到技術(shù)突破,,J79獲得了成功,,給F-104、以色列“幼獅”,、F-16出口型等戰(zhàn)機(jī)提供了強(qiáng)勁動(dòng)力,,進(jìn)一步奠定了美國(guó)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)的全球領(lǐng)先地位。
不僅如此,,美國(guó)普·惠F100-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī),,也曾令F-15戰(zhàn)機(jī)“很心痛”,。
F100-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)
1972年,該型發(fā)動(dòng)機(jī)首次裝備F-15,。初期,,出現(xiàn)了損耗過(guò)快、壓氣機(jī)失速,、以及加力點(diǎn)火困難等一大堆難纏的問(wèn)題,,導(dǎo)致大批飛機(jī)“趴窩”。
直到14年后,,1986年,,上述問(wèn)題才得以妥善解決。
美國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè),,之所以能克服重重困難,、走在世界前列,與重視預(yù)先研究是分不開(kāi)的,。
現(xiàn)役裝備必須考慮技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),,預(yù)先研究是一個(gè)“試錯(cuò)”的過(guò)程,其意義在于發(fā)現(xiàn)新技術(shù)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn),,從而克服風(fēng)險(xiǎn),。
然后,將有價(jià)值的技術(shù)儲(chǔ)備下來(lái),,推動(dòng)其進(jìn)入實(shí)用階段,。
但是,由于前沿技術(shù)的不確定因素較多,,因此,,預(yù)研失敗概率很高,投資風(fēng)險(xiǎn)也大,。
可貴的是,,美國(guó)人頂住了這種壓力,允許“失敗”,,并且,,不放棄失“失敗”。
就這樣,,一些“失敗”了的項(xiàng)目起死回生了,。
如通用電氣的YF120,它在F-22動(dòng)力競(jìng)標(biāo)中敗北,,但因?yàn)槊绹?guó)政府和軍方的支持和呵護(hù),,沒(méi)有死掉。
YF120失利的重要原因是采用了太多新技術(shù),缺乏足夠的驗(yàn)證,。
軍方并未就此放棄,,而是通過(guò)IHPTET(綜合高性能渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù))項(xiàng)目與通用電氣展開(kāi)合作,幫助YF120的諸多先進(jìn)技術(shù)走向成熟,。
F22戰(zhàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力F119發(fā)動(dòng)機(jī)正在測(cè)試
在IHPTET計(jì)劃支持下,,普·惠和通用電氣等企業(yè)開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證了一大批先進(jìn)的核心機(jī)技術(shù),其中涉及渦扇,、渦軸以及用于武器的小型一次性噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等諸多領(lǐng)域,。
通過(guò)這項(xiàng)計(jì)劃,美國(guó)的航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)研技術(shù)始終跟現(xiàn)役技術(shù)保持著合理的時(shí)間間隔,,互相配合,、互為依托,,從而確保了技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),。
4
“中國(guó)心痛”的四大病因
美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)部計(jì)劃說(shuō)明書(shū)上這樣寫(xiě)道:
“航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)技術(shù)精深得使新手難以進(jìn)入的領(lǐng)域,它需要國(guó)家充分開(kāi)發(fā),、保護(hù)并充分利用該領(lǐng)域的成果,,需要長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累,以及國(guó)家大量的投入,?!?/p>
確實(shí),航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為尖端技術(shù),,僅憑行業(yè)部門的研發(fā)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的——如果沒(méi)有國(guó)家的戰(zhàn)略規(guī)劃,、大量投入、長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累,、以及核心技術(shù)保護(hù)和充分利用其成果,,要想一蹴而就是不可能的。
回首中國(guó),,航空發(fā)動(dòng)機(jī)也一直是困擾中國(guó)飛機(jī)的“心臟病”,,我們的問(wèn)題主要在于:
第一,缺乏戰(zhàn)略規(guī)劃布局,。
建國(guó)初期,,國(guó)家將有限的資金用于研發(fā)兩彈一星,以在總體上解決國(guó)家最緊迫的安全問(wèn)題,。
在航空領(lǐng)域的投入總體上來(lái)看缺口較大,,只能用有限的資源解決最急迫的問(wèn)題,缺乏戰(zhàn)略規(guī)劃布局,。
因此,,在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)都是“應(yīng)急之作”,長(zhǎng)期處于測(cè)繪仿制和改進(jìn)改型階段,。
第二,,受研發(fā)生產(chǎn)的機(jī)制限制。
發(fā)達(dá)國(guó)家的普遍做法是:根據(jù)未來(lái)航空動(dòng)力的需求,,預(yù)研相應(yīng)的航空發(fā)動(dòng)機(jī),。他們?cè)O(shè)計(jì)飛機(jī)時(shí),通常是以已有的航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力依據(jù),。
而我國(guó)在飛機(jī)研制過(guò)程中,,因沒(méi)有現(xiàn)成的航空發(fā)動(dòng)機(jī)與之匹配,所以,,一般都是新飛機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)立項(xiàng),。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)極為復(fù)雜,研制周期往往長(zhǎng)于飛機(jī),。
這樣一來(lái),,我們的飛機(jī)設(shè)計(jì)完成了,卻沒(méi)有相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī),。
為了保證飛機(jī)的研制進(jìn)度,,通常采取引進(jìn)國(guó)外同類發(fā)動(dòng)機(jī)以解燃眉之急。
當(dāng)新機(jī)有了替代品之后,,原立項(xiàng)的發(fā)動(dòng)機(jī)便終止研制或下馬,,形成了“立項(xiàng)-下馬-再立項(xiàng)-再下馬”的“怪圈”。
第三,,缺乏技術(shù)儲(chǔ)備,。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力、工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)水平的集中體現(xiàn),。
建國(guó)初期,,我們的工業(yè)基礎(chǔ)可謂“一窮二白”,更談不上任何技術(shù)儲(chǔ)備,。
我國(guó)在航空工業(yè)起步階段,,走的測(cè)繪仿制道路,“照葫蘆畫(huà)瓢”,,許多關(guān)鍵問(wèn)題只“知其然不知其所以然”,。
在具體研制過(guò)程中,“頭痛醫(yī)頭,,腳痛醫(yī)腳”,,未能形成系統(tǒng)研究機(jī)制。
第四,,未能集中力量在關(guān)鍵問(wèn)題上實(shí)現(xiàn)突破,。
上世紀(jì)七八十年代,,為了解決長(zhǎng)期困擾的飛機(jī)動(dòng)力問(wèn)題,我國(guó)曾先后投入仿制和研制渦噴-15,、渦扇-6,、渦扇-8、等多型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī),。
應(yīng)該說(shuō),,在當(dāng)時(shí),無(wú)論是投資還是立項(xiàng),,我們都是盡了最大努力的,。
為什么這些項(xiàng)目都沒(méi)有搞成呢?就是因?yàn)楫?dāng)時(shí)雖然整體投入相當(dāng)可觀,,但多項(xiàng)目同時(shí)開(kāi)展,,不僅造成研制資源分散,而且也嚴(yán)重影響了整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)研制的進(jìn)程,。
在很長(zhǎng)一段時(shí)間離,,我們都沒(méi)有能夠把有限的資源形成合力去解決關(guān)鍵問(wèn)題。
5
徹底治愈“心臟病”!
建國(guó)以來(lái),,我國(guó)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的各項(xiàng)合作早已證明:世界先進(jìn)技術(shù),、特別是核心技術(shù)是買不來(lái)的,。
我們必須要立足于自力更生,,徹底根治中國(guó)飛機(jī)的“心臟病”!
變革,從國(guó)家戰(zhàn)略高度開(kāi)始頂層架構(gòu),。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是國(guó)家尖端技術(shù)和科技水平的集中體現(xiàn),,因此,一方面,,必須要從國(guó)家層面,、從戰(zhàn)略高度給予高度重視,把發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)列為國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目發(fā)展戰(zhàn)略,;另一方面,,從體制上實(shí)行重大變革,著眼于頂層設(shè)計(jì),,建立科學(xué)專業(yè)高效的組織架構(gòu),。
2016年8月28月,中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)公司的成立,,標(biāo)志著中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制發(fā)展已完成重大變革,,并把創(chuàng)新發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)上升為國(guó)家意志。
目前,,航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)“兩機(jī)”專項(xiàng),,已被列入“十三五”規(guī)劃綱要中我國(guó)計(jì)劃實(shí)施的100個(gè)重大工程及項(xiàng)目。
但是,這僅僅是邁出了第一步,,要達(dá)到實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)自主研發(fā)和制造生產(chǎn)等目標(biāo),,我們?nèi)匀幻媾R著艱巨的挑戰(zhàn)。
投資,,把好鋼用在刀刃上,。
毫無(wú)疑問(wèn),航空發(fā)動(dòng)機(jī)已成為位于人類工業(yè)能力頂端的“巨型系統(tǒng)”,,這必須要有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力作為支撐,。
優(yōu)秀的航空發(fā)動(dòng)機(jī)都是“燒錢貨”。
上世紀(jì)90年代,,F(xiàn)-100-PW-229的價(jià)格是350萬(wàn)美元,;F-119則是1003萬(wàn)美元。
到了21世紀(jì),,研制費(fèi)用更是高得驚人,,通用電氣F100發(fā)動(dòng)機(jī)研制費(fèi)用約為4.482億美元,F(xiàn)-35發(fā)動(dòng)機(jī)的研制投資則達(dá)到了84億美元,。
一款發(fā)動(dòng)機(jī)天文數(shù)字的投資,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了許多國(guó)家單一項(xiàng)目的投資能力。
測(cè)試中的F135發(fā)動(dòng)機(jī)