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全球前八大頂尖的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制大國(guó),來看看都有哪些巨頭企業(yè)和型號(hào)

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一、中國(guó)

中國(guó)是研發(fā)航空發(fā)動(dòng)機(jī)十分重要的大國(guó)之一。但實(shí)話實(shí)說,與世界上航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)制造發(fā)達(dá)強(qiáng)國(guó)仍存一定差距。寬泛來講,全球能夠建造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家有九個(gè),其中有美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、俄羅斯、中國(guó)、烏克蘭屬于技術(shù)實(shí)力比較強(qiáng)的國(guó)家。相信在不久的將來中國(guó)研發(fā)制造的航空發(fā)動(dòng)機(jī)一定會(huì)超過西方國(guó)家。

值得一提的是,中國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)起步比較晚、相關(guān)經(jīng)驗(yàn)不足,加上發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)上的封鎖。中國(guó)在很長(zhǎng)一段時(shí)間都依賴國(guó)外進(jìn)口。再比如1954年,新中國(guó)仿照蘇聯(lián)M11活塞發(fā)動(dòng)機(jī)制造的第一臺(tái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)在湖南株洲三三一廠下線,當(dāng)時(shí),我們與世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)國(guó)之間的差距非常大。但如今已今非昔比,中國(guó)研發(fā)制造的航空發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)開始不斷大幅進(jìn)步。綜上所述,我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)創(chuàng)建于抗美援朝時(shí)期,歷經(jīng)維護(hù)修理、測(cè)繪仿制、改進(jìn)改型、自主研制等發(fā)展階段,從無到有、由小到大。

比如中國(guó)的太行發(fā)動(dòng)機(jī),這款發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)可以堪當(dāng)重任,中國(guó)的數(shù)款先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)已經(jīng)開始運(yùn)用到了國(guó)產(chǎn)太行發(fā)動(dòng)機(jī),其中有:殲-11、殲-10、殲-16、殲-15、甚至是殲-20都已經(jīng)換裝了國(guó)產(chǎn)太行發(fā)動(dòng)機(jī)。據(jù)悉,渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)型渦扇10B(太行B)發(fā)動(dòng)機(jī)推力達(dá)到14噸左右,再比如渦扇10B發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命的也增加了1000多個(gè)小時(shí),中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)在性能方面已經(jīng)絲毫不落后俄羅斯的AL-31發(fā)動(dòng)機(jī)

中國(guó)的渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)數(shù)款型號(hào),尤其是殲-20換裝的渦扇-10改進(jìn)型發(fā)動(dòng)機(jī),推力更大,而且還具備矢量能力,推力達(dá)到14.5噸左右,并且發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命也大幅提升,可以滿足殲20戰(zhàn)機(jī)以1.53馬赫的速度進(jìn)行超音速巡航。

中國(guó)的WS-15型航空發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前被稱之為“峨眉”,是中國(guó)研發(fā)的一款小涵道比矢量渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),是殲-20戰(zhàn)機(jī)的指配航發(fā)。由中國(guó)的606/624/614所和113/410/430廠等組織研發(fā),技術(shù)驗(yàn)證機(jī)于2006年就已試車成功,于2014年最終定型,保節(jié)點(diǎn)是在2020年全面完成研發(fā)并裝配殲-20戰(zhàn)機(jī)WS-10B型發(fā)動(dòng)機(jī)是在“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行重構(gòu)升級(jí),融合了俄羅斯AL-31系列發(fā)動(dòng)機(jī)的部分設(shè)計(jì)理念,總計(jì)突破100余項(xiàng)核心技術(shù),當(dāng)前已開始大批量投產(chǎn),主要裝配在中國(guó)的殲-10系列、殲-11B和殲-20(技術(shù)驗(yàn)證)等戰(zhàn)機(jī)上。WS-13發(fā)動(dòng)機(jī)被稱之為“天山”,是在RD-33的基礎(chǔ)上由中俄聯(lián)合設(shè)計(jì)研發(fā),推重比為14,壽命2400小時(shí),主要裝配在中客ARJ21、中運(yùn)等機(jī)型上。

若想追超趕美俄在發(fā)動(dòng)機(jī),還需要看渦扇-15發(fā)動(dòng)機(jī)的。據(jù)悉,渦扇-15發(fā)動(dòng)機(jī)最大推力達(dá)到了18.5噸,采用了先進(jìn)的雙余度全權(quán)限數(shù)字電子控制系統(tǒng)以及三元矢量尾噴管,具備了先進(jìn)的故障隔離功能,與美俄的五代機(jī)裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)屬同一產(chǎn)品。

值得一提的是,中國(guó)上海的COMAC的總裝廠內(nèi),C919第一架機(jī)安裝CFM國(guó)際LEAP-1C發(fā)動(dòng)機(jī)的推力反向裝置曾經(jīng)于2017年12月25日完成,即我國(guó)首臺(tái)大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)(CJ-1000AX)首臺(tái)整機(jī)在上海完成裝配。同一天,該發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)實(shí)現(xiàn)100%設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),并且采用了多種先進(jìn)技術(shù),包括3D打印的燃燒全燃油噴嘴。

總體來說,中國(guó)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上還處于追趕超越階段,相信不遠(yuǎn)的將來會(huì)與發(fā)達(dá)國(guó)家“并跑”。

二、美國(guó)

美國(guó)是全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)制造公認(rèn)的頂尖國(guó)家。美國(guó)戰(zhàn)機(jī)研發(fā)速度十分驚人,歷史上大概只有前蘇聯(lián)能有與之相抗之研發(fā)能力,無疑這完全地得益于他們強(qiáng)大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心技術(shù)。比如就五代隱身戰(zhàn)機(jī)來講,美國(guó)五代機(jī)F-22比其他國(guó)家的五代機(jī)首飛早了十幾年,早在上個(gè)世紀(jì)美國(guó)就已經(jīng)擁有了推重比達(dá)到10,推力高達(dá)十六噸的F-119和F-120航空發(fā)動(dòng)機(jī),技術(shù)至少領(lǐng)先全球達(dá)到20年。

值得一提的是,美國(guó)之前曾經(jīng)宣稱將在2025年進(jìn)行六代機(jī)的首飛,主要原因是美國(guó)的六代機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)方面取得了較大的進(jìn)展。據(jù)悉,美國(guó)GE通用電氣公司全新研制的XA-100自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)曾經(jīng)在2018年6月完成全部測(cè)試后,當(dāng)時(shí)已正式移交到GE公司總部伊文戴爾工廠。并且2020年首次對(duì)這款發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行飛行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過幾次改進(jìn)之后,相信在2025年裝備,美國(guó)六代機(jī)還是非常有可能的。

全球公認(rèn)的最大的三家航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司來自:美國(guó)通用電氣公司英國(guó)羅爾斯·羅伊斯公司普拉特·惠特尼集團(tuán)公司,而其中兩家都來自美國(guó)。其中成立時(shí)間最長(zhǎng)的就是著名的美國(guó)通用電氣,它誕生于1892年,至今已經(jīng)有一百多年的歷史,創(chuàng)始人就是大名鼎鼎的“發(fā)明大王”愛迪生,其業(yè)務(wù)遍布100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的巨型企業(yè)。比如美國(guó)GE公司曾經(jīng)研發(fā)制造了GE9X發(fā)動(dòng)機(jī),被稱為地球最強(qiáng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),這款發(fā)動(dòng)機(jī)地面試車中創(chuàng)造了61噸的推力記錄,這款強(qiáng)大發(fā)動(dòng)機(jī)用于推進(jìn)波音777X大型雙發(fā)遠(yuǎn)程客機(jī),在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,美國(guó)人再一次向世界證明世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)霸主地位。值得一提的是,這款發(fā)動(dòng)機(jī)甚至超越了航天發(fā)動(dòng)機(jī)推力,美國(guó)水星-紅石3導(dǎo)彈的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力才有GE9X的78%

GE9X發(fā)動(dòng)機(jī),也是世界直徑最大的發(fā)動(dòng)機(jī),飛機(jī)風(fēng)扇葉片直徑134英寸,折合3.4米,幾乎和波音737客機(jī)直徑完全一樣大,這也是最大的特點(diǎn),除了發(fā)動(dòng)機(jī)推力超級(jí)大之外,這款發(fā)動(dòng)機(jī)還創(chuàng)造了更新的記錄,發(fā)動(dòng)機(jī)更省油,噪音更低,發(fā)動(dòng)機(jī)油耗比上一代GE90發(fā)動(dòng)機(jī)低10%,這為航空公司創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)最大的特色是在全球史無前例采用了激光3D技術(shù),且采用了高強(qiáng)度碳纖維取代了鈦合金零件,用于制造尺寸巨大的風(fēng)扇葉片,而且通過精心設(shè)計(jì),使得風(fēng)扇葉片數(shù)量從22片減少到16片,可以說GE公司是航空發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)界最大的目標(biāo)和難于超越的敵手。

美國(guó)另一家航空巨頭普惠公司,在二戰(zhàn)時(shí)期就十分出名,是美軍二戰(zhàn)期間最大的飛機(jī)生產(chǎn)商以及全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)供貨商。戰(zhàn)后一手將美國(guó)民航拉入噴氣時(shí)代,曾經(jīng)為F-15、F-16、大小黃蜂,F(xiàn)-22等著名美式戰(zhàn)機(jī)提供航發(fā)??梢哉f美國(guó)航發(fā)最強(qiáng)水平一直在被美國(guó)自己打破,美國(guó)對(duì)于新式戰(zhàn)機(jī)的開發(fā)理念就是先航發(fā)后戰(zhàn)機(jī),因此美國(guó)戰(zhàn)機(jī)研制出來時(shí)很難面臨航發(fā)性能跟不上的情況,而且是擁有多款備選中挑選最合適的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

美國(guó)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)非常早,在二戰(zhàn)剛剛結(jié)束,美國(guó)就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要性,很早階段就把航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為軍事領(lǐng)域的重要的發(fā)展方向。值得一提的是,航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代航空工業(yè)的皇冠,同時(shí)也是航空強(qiáng)國(guó)實(shí)力的象征。它是現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的核心裝備,其優(yōu)劣直接決定了一款飛機(jī)的性能,比如速度、載彈量、載油量、航程等??v觀世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,美國(guó)屬當(dāng)今世界一流頂尖的水平,就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)國(guó)俄羅斯要落后于美國(guó)。

美國(guó)現(xiàn)擁有兩款五代機(jī),一款是F-22戰(zhàn)機(jī),一款是F-35戰(zhàn)機(jī)。而F-22戰(zhàn)機(jī)裝備的發(fā)動(dòng)機(jī)是F-119-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī),這款發(fā)動(dòng)機(jī)在上個(gè)世紀(jì)80年代立項(xiàng),該發(fā)動(dòng)機(jī)推重比超過10,最大推力為15.9噸左右,除此之外,該發(fā)動(dòng)機(jī)還采用縱向偏轉(zhuǎn)40度的矢量噴管,有消息稱該發(fā)動(dòng)機(jī)壽命達(dá)到了8000小時(shí)以上。美國(guó)另外一款F-35戰(zhàn)機(jī)裝備的則是F-135發(fā)動(dòng)機(jī),它是在F-119發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上增加了一級(jí)低壓動(dòng)力渦輪,擴(kuò)大了外涵道風(fēng)扇的直徑。該發(fā)動(dòng)機(jī)的推力已經(jīng)達(dá)到了20噸左右,推重比超過10。由于該發(fā)動(dòng)機(jī)的推力比F-119-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)大了不少,因此壽命也有所降低,有消息稱在7000個(gè)小時(shí)左右。

美國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)雙巨頭:

A.美國(guó)通用:是美國(guó)的國(guó)防企業(yè)集團(tuán),是美國(guó)最大的軍火商,其產(chǎn)業(yè)主要分為軍艦和核潛艇、航空(商用飛機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī))、信息技術(shù)、攻擊性武器。這家公司幾次與美國(guó)的波音和洛克希德馬丁公司。通用研制的發(fā)動(dòng)機(jī)有近40種型號(hào)。通用公司還承接了為B-2轟炸機(jī)生產(chǎn)F118發(fā)動(dòng)機(jī)的項(xiàng)目。

B.普拉特-惠特尼公司:普拉特-惠特尼公司是美國(guó)聯(lián)合技術(shù)公司的一個(gè)分公司,世界著名航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè),目前占有世界民用發(fā)動(dòng)機(jī)將近一半的市場(chǎng)份額。公司在產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī):F100、F117、F119、F135、PW4000、JT8D-219等;民用航空發(fā)動(dòng)機(jī):大型民用發(fā)動(dòng)機(jī)JT8D 、JT9D、 PW2000、PW4000-94/100/112、V2500、 PW6000等。

普惠加拿大公司生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī):大型PT6A、小型PW100、 PW800、JT15D、PW300、PW500、PT6B、PT6C、PW200、PW900等。

普惠公司早期經(jīng)典發(fā)動(dòng)機(jī)包括:R-1340“黃蜂”發(fā)動(dòng)機(jī)、J42、J48、J57等。JT3渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)就是普惠研制的首個(gè)進(jìn)入民航領(lǐng)域的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),安裝在早期的噴氣式客機(jī)波音707、道格拉斯的DC-8飛機(jī)上。

三、俄羅斯

俄羅斯的航空發(fā)動(dòng)機(jī)在全球依然是世界上唯一能夠跟美國(guó)相競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)動(dòng)機(jī),從這一點(diǎn)上來說俄羅斯的航空發(fā)動(dòng)機(jī)無疑是世界一流的水平。只不過只能是同為一流的水平,客觀地說,俄羅斯的航空發(fā)動(dòng)機(jī)要稍微遜色于美國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

俄羅斯在航空技術(shù),尤其在航空動(dòng)力技術(shù)上還是有極高的造詣的,但與最好之間仍然有很大區(qū)別。比如俄羅斯在航空動(dòng)力技術(shù)上,與歐美國(guó)家尤其是美國(guó)相差很大差距,這是客觀存在的現(xiàn)實(shí),不是別人隨便胡吹就能改變的。比如僅美國(guó)通用電氣噴氣引擎業(yè)務(wù)的總銷售額就曾經(jīng)高達(dá)大約1052億美元,曾經(jīng)是俄羅斯著名的“土星科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合公司”與“禮炮燃?xì)鉁u輪制造科學(xué)生產(chǎn)中心”兩家俄羅斯最大的航空動(dòng)力企業(yè)年銷售額的30倍,并且近乎等于自前蘇聯(lián)解體到今天“俄羅斯聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造集團(tuán)”的所有銷售總額。

若具體到實(shí)際產(chǎn)品,比如小涵道比渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的“禮炮燃?xì)鉁u輪制造科學(xué)生產(chǎn)中心”為例,俄羅斯之前最新、最先進(jìn)的“產(chǎn)品30”第四代航空發(fā)動(dòng)機(jī),其裝機(jī)首飛時(shí)間要比美國(guó)同類產(chǎn)品XF119核心機(jī)系列要晚差不多20年。俄羅斯航空動(dòng)力產(chǎn)品在可靠性、維護(hù)性方面也遠(yuǎn)弱于美國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品,“產(chǎn)品30”現(xiàn)在的首飛時(shí)間和大修間隔現(xiàn)在還沒有對(duì)外公布。

值得一提的是,前蘇聯(lián)解體后俄羅斯航空工業(yè)人才的大量流失和資金投入不足。尤其前蘇聯(lián)時(shí)期,蘇聯(lián)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制還是完全能跟上歐美的步伐的,但前蘇聯(lián)解體后,俄羅斯長(zhǎng)時(shí)間沒有新的型號(hào)投入研發(fā),即使俄羅斯之前測(cè)試的“產(chǎn)品30”也都是在新千年以后才開始研發(fā)的,并且很晚后才正式確定技術(shù)方案。

盡管如此,俄羅斯航空發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)貴在其十分全面,幾乎能夠涵蓋各類型航空器和飛機(jī)所需的幾乎所有種類的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。但俄羅斯的航空發(fā)動(dòng)機(jī)從性能上而言,并不如美國(guó)的同類產(chǎn)品。比如最常見,也最具代表性的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)來說,美國(guó)的F119發(fā)動(dòng)機(jī)推力為15.5噸,F(xiàn)135發(fā)動(dòng)機(jī)的推力為18噸,俄羅斯推力最大的117S發(fā)動(dòng)機(jī)推力僅僅為14.5噸。

再比如正在研發(fā)的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),美國(guó)的改進(jìn)型F135發(fā)動(dòng)機(jī)的推力有望在2022年通過擴(kuò)大涵道比,增加渦輪前溫度等手段達(dá)到21噸推力,而且這是單發(fā)的推力。而俄羅斯在研發(fā)的產(chǎn)品30發(fā)動(dòng)機(jī)則有望在2020年左右服役,推力達(dá)到18噸,也就是目前美國(guó)F135發(fā)動(dòng)機(jī)的水平。

俄羅斯的發(fā)動(dòng)機(jī)無論是壽命還是推力都落后于美國(guó),更不用提和聞名遐邇的波音、GE等巨頭去競(jìng)爭(zhēng)了。但俄羅斯的發(fā)動(dòng)機(jī)也有他突出的優(yōu)勢(shì),比如戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)來看,俄羅斯的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)先于美國(guó)實(shí)現(xiàn)了三維矢量,這成為他突出的優(yōu)勢(shì),是美國(guó)所不具備的。

俄羅斯的航空發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭企業(yè):

俄羅斯“禮炮”公司:俄羅斯“禮炮”公司的歷史要追溯到上個(gè)世紀(jì)初。早在1912年,俄羅斯歷史上第一家航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司——俄國(guó)格洛姆工廠在莫斯科成立,同年開始制造活塞式飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。上述兩個(gè)工廠也就成為現(xiàn)在“禮炮”公司與“留里卡-土星”聯(lián)合企業(yè)的前身。上世紀(jì)30年代,格洛姆工廠更名為“伏龍芝第24號(hào)工廠”。在總設(shè)計(jì)師A·M·米庫林的領(lǐng)導(dǎo)下,伏龍芝第24號(hào)工廠為前蘇聯(lián)第一架重型轟炸機(jī)TB-3設(shè)計(jì)制造了發(fā)動(dòng)機(jī)。這一時(shí)期雷諾工廠也有很大成果,М-100、 М-103、М-105以及М-105PF發(fā)動(dòng)機(jī)相繼研制成功,后者成功應(yīng)用于雅克-3戰(zhàn)斗機(jī)上。

“禮炮”工廠與位于今烏克蘭扎布羅熱市的AO SiCH發(fā)動(dòng)機(jī)工廠和位于烏法市的AO UMPO工廠合并,成立組建俄聯(lián)邦直屬莫斯科“禮炮”機(jī)械制造聯(lián)合企業(yè),即今天我們常稱的“禮炮”公司。留里卡設(shè)計(jì)局也于1982年改組為“留里卡-土星”聯(lián)合企業(yè)。。到2001年,實(shí)力強(qiáng)大的羅賓斯克發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合公司與“留里卡-土星”聯(lián)合企業(yè)完成了最終的合并,組建當(dāng)今俄羅斯最具實(shí)力的航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)制造企業(yè)——俄聯(lián)邦直屬“留里卡-土星”科研生產(chǎn)聯(lián)合企業(yè)。

留里卡發(fā)動(dòng)機(jī)制造工廠:曾經(jīng)以民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)為主,曾相繼為圖-144D超音速客機(jī)設(shè)計(jì)了RD36-51發(fā)動(dòng)機(jī),以及為伊爾-76運(yùn)輸機(jī)和伊爾-62M客機(jī)設(shè)計(jì)了D30KP發(fā)動(dòng)機(jī),后者的生產(chǎn)更是成為俄羅斯歷史上規(guī)模最大的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)計(jì)劃。留里卡還設(shè)計(jì)了AP-34-1渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),用于多功能輕型飛機(jī)和直升機(jī),并開發(fā)了一系列供地面發(fā)電用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)組。

1972年,著名的AL-21F發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)成功,隨即在蘇-17、蘇-20戰(zhàn)斗轟炸機(jī)、蘇-24前線轟炸機(jī)和米格-23前線戰(zhàn)斗機(jī)上得到采用。兩家工廠都參與生產(chǎn)制造,留里卡工廠的第三代渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)AP-21F-3也在上述機(jī)型上得到應(yīng)用。1984年,“禮炮”開始為當(dāng)時(shí)世界上最優(yōu)秀的戰(zhàn)斗機(jī)之一——蘇-27設(shè)計(jì)制造AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī),蘇-33和蘇-35也隨之采用了這種發(fā)動(dòng)機(jī),總設(shè)計(jì)師留里卡也成為這個(gè)航空史上最杰出的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的關(guān)鍵人物。

俄羅斯聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造集團(tuán)控股公司在蘇聯(lián)時(shí)期,在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域也是非常厲害的,最有名的就是中央航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究院,不僅如此,蘇聯(lián)還有很多用總師名字命名的設(shè)計(jì)局,包括克里莫夫設(shè)計(jì)局、伊索托夫設(shè)計(jì)局、索洛維也夫設(shè)計(jì)局等,蘇聯(lián)解體后,這些設(shè)計(jì)局分離在烏克蘭和俄羅斯。俄羅斯將很多設(shè)計(jì)局整合后建立了聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造集團(tuán)控股公司。研制的發(fā)動(dòng)機(jī)中比較有名的是SaM146發(fā)動(dòng)機(jī)和PD-14發(fā)動(dòng)機(jī)。

俄聯(lián)邦國(guó)有企業(yè)“MMPP” 莫斯科機(jī)械制造生產(chǎn)企業(yè)“Salyut”:現(xiàn)在該公司主要生產(chǎn)軍用飛機(jī)用的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),為蘇-27、蘇-30及蘇-33等戰(zhàn)斗機(jī)使用。曾經(jīng)和烏克蘭的一家發(fā)動(dòng)機(jī)工廠“MotorSich”一起生產(chǎn)軍用教練機(jī)雅克-130使用的發(fā)動(dòng)機(jī)AI-222-25,安-148、圖-334等民用客機(jī)以及Be-200型水陸兩用飛機(jī)用的D-436T型發(fā)動(dòng)機(jī),和貨運(yùn)飛機(jī)An-70用的D-27型發(fā)動(dòng)機(jī)。

該公司還從事民用燃?xì)廨啓C(jī)的開發(fā)研究,生產(chǎn)地面上使用的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)。另外,近年來也從事固體廢棄物的氣化技術(shù),生產(chǎn)垃圾焚燒用的氣化爐。通過高溫將廢棄物轉(zhuǎn)化成氫氣、氧氣以及廢渣。將生成的氫氣和氧氣送入燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生熱能和電能。該廠正在為“第五代戰(zhàn)斗機(jī)研制發(fā)動(dòng)機(jī)。

俄羅斯航空發(fā)動(dòng)機(jī)(包括前蘇聯(lián)時(shí)期)設(shè)計(jì)局八大翹楚:

1、克里莫夫設(shè)計(jì)局:代表作為RD-33中推力渦扇噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī);

2、留里卡-土星科研生產(chǎn)聯(lián)合體:代表作為AL-31F 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī);

3、索維洛耶夫設(shè)計(jì)局:代表作為D-30大推力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī);

4、伊索托夫設(shè)計(jì)局:代表作為TV3-117 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)

5、科列索夫設(shè)計(jì)局:代表作為RD-36 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī);

6、庫茲涅佐夫設(shè)計(jì)局:代表作為NK-321 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī);

7、圖曼斯基設(shè)計(jì)局:代表作為P-29 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī);

8、伊夫琴科設(shè)計(jì)局:代表作為AL-25 渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

四、英國(guó)

英國(guó)與中國(guó),美國(guó),俄羅斯和法國(guó)是世界上僅有的5個(gè)能獨(dú)立完成航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)及制造的國(guó)家。英國(guó)擁有全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)四大巨頭之一,可見英國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)屬于世界級(jí)的水平!

航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)是英國(guó)高度重視的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。在英國(guó)政府早在2013年發(fā)布的航空工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中,航空發(fā)動(dòng)機(jī)被認(rèn)定為英國(guó)航空產(chǎn)業(yè)四個(gè)最關(guān)鍵的高價(jià)值領(lǐng)域之一,而擁有逾百年歷史的羅爾斯·羅伊斯公司(簡(jiǎn)稱羅羅公司)正是該領(lǐng)域的翹楚。全世界所有的雙過道寬體客機(jī)當(dāng)中,有約三分之一使用了羅羅公司生產(chǎn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。數(shù)據(jù)顯示,在全球范圍內(nèi),曾經(jīng)每22.5秒就有一架使用羅羅公司航空發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)起飛或降落。在軍用航空領(lǐng)域,羅羅公司生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)部件被廣泛用于多種先進(jìn)的軍用飛機(jī)。

羅羅公司最知名的產(chǎn)品是“遄達(dá)”系列航空發(fā)動(dòng)機(jī),約占該公司所有訂單的80%??湛停粒常福昂筒ㄒ簦罚福穳?mèng)想客機(jī)等大型客機(jī)都使用了該系列發(fā)動(dòng)機(jī)。

全球四大航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司巨頭分別是:

1. 英國(guó)的羅爾斯-羅伊斯公司 (在寶馬公司旗下),

2. 美國(guó)的通用動(dòng)力公司

3. 美國(guó)的普拉特·惠特尼集團(tuán)公司 (簡(jiǎn)稱普惠公司)

4. 俄羅斯聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造集團(tuán)公司 (主要是下面幾家俄羅斯航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)組成,分別是: 薩留特公司、土星公司、鄂姆斯克廠、烏法公司、彼爾姆以及隸屬于米格公司的克里莫夫設(shè)計(jì)局和切爾尼契夫生產(chǎn)廠)

值得一提的是,英國(guó)在全球大推力發(fā)動(dòng)機(jī)方面做到了世界領(lǐng)先,比如著名的空客A380的發(fā)動(dòng)機(jī)不但是英國(guó)羅羅公司生產(chǎn)的,尤其是它的寬弦風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)推力大噪音小,特別是在高溫、沙塵和高濕條件下,它的RTM322發(fā)動(dòng)機(jī)在軍用發(fā)動(dòng)機(jī)中是最好的。

縱觀世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展史,英國(guó)一直保持著全球航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)先地位,英國(guó)不僅開創(chuàng)了渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的先河,尤其是其首創(chuàng)的三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)技術(shù)和垂直/短距起降動(dòng)力技術(shù)更是對(duì)世界航空推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展起著十分重要作用。

英國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程,百年航空巨頭羅爾斯·羅伊斯公司的發(fā)展極具代表性。作為世界四大航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)之一,羅羅早在一戰(zhàn)期間就著手航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā),并在二戰(zhàn)后期開始渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)研發(fā)工作,成為世界上首臺(tái)投入使用的民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)RB.80“康威”的制造商。20世紀(jì)60年代,羅羅先后兼并了布里斯托爾公司、布萊克本公司和納皮爾公司,成為了英國(guó)唯一最大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司。積累了豐富經(jīng)驗(yàn)并獲得先進(jìn)技術(shù)儲(chǔ)備的羅羅不斷推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,并且與美國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商一較高下。

值得一提的是,英國(guó)羅羅公司的三轉(zhuǎn)子技術(shù)被用在RB199軍用發(fā)動(dòng)機(jī)上,成為全球唯一一款軍用三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),作為“狂風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng),使歐洲國(guó)家第一次在戰(zhàn)術(shù)空中打擊力量上能與美蘇相抗衡。

羅羅航空發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)發(fā)展的過程中,歐洲的國(guó)際合作起著重要的作用,并有不少成功的案例。比如RB199發(fā)動(dòng)機(jī)就是由英、法、德三國(guó)聯(lián)合研制,此后英、德、意、西班牙為歐洲“臺(tái)風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)聯(lián)合研制了EJ200加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。到了20世紀(jì)80年代,為了給空中客車公司窄體客機(jī)A320研制新一代發(fā)動(dòng)機(jī),英、美、日、德、意5國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)組建了合資公司國(guó)際航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司,聯(lián)合生產(chǎn)V2500民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

在幾十年的發(fā)展中,羅羅經(jīng)歷了幾番波折,最終走出了一條適合自己的特色航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展道路,不但堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)驗(yàn)證,以國(guó)際合作的方式增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。這是英國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)的獨(dú)有魅力:英國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)不追求“全面開花”,當(dāng)勢(shì)必在突出優(yōu)勢(shì)技術(shù)上“獨(dú)占鰲頭”,實(shí)現(xiàn)發(fā)展長(zhǎng)青。

英國(guó)羅爾斯·羅伊斯(又稱勞斯萊斯):是英國(guó)著名的航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司,也是歐洲最大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè),它研制的各種噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)廣為世界民用和軍用飛機(jī)所采用。簡(jiǎn)稱“羅羅”。

羅爾斯·羅伊斯旗下產(chǎn)品包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)以及核動(dòng)力潛艇的核動(dòng)力裝置,其中航空發(fā)動(dòng)機(jī)是其久負(fù)盛名的拳頭產(chǎn)品,它研制的各種航空發(fā)動(dòng)機(jī)廣為世界民用和軍用飛機(jī)所采用。羅爾斯·羅伊斯公司成立于1906年,創(chuàng)始人是Charles Stewart Rolls(查爾斯·羅爾斯)和Frederick Henry Royce(亨利·羅伊斯),很多人會(huì)將羅爾斯·羅伊斯公司(Rolls-Royce Plc)與勞斯萊斯汽車公司(Rolls-Royce Motor Cars)混淆,其實(shí)他們?cè)缭?973年就被拆分為兩家獨(dú)立的公司。

英國(guó)羅爾斯·羅伊斯公司是一間百年老店,以燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)為核心,活躍在民用航空、國(guó)防、船舶和能源四個(gè)環(huán)球市場(chǎng)上。羅爾斯·羅伊斯產(chǎn)品中最著名的是軍用和民用發(fā)動(dòng)機(jī),它是全球第二大軍用發(fā)動(dòng)機(jī)和第二大民用發(fā)動(dòng)機(jī)制造商。

如果說波音(Boeing)和空客(Airbus)是干線客機(jī)領(lǐng)域的雙寡頭,通用電氣(以下簡(jiǎn)稱GE)和羅爾斯·羅伊斯則是干線客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)的一對(duì)大鱷。羅羅和GE對(duì)航空制造業(yè)寡頭的這種影響力在國(guó)際支線航空制造領(lǐng)域體現(xiàn)得更為明顯。同時(shí),羅羅還作為大型豪華公務(wù)飛機(jī)生產(chǎn)商灣流公司的主要發(fā)動(dòng)機(jī)提供商,占據(jù)著全球1300架灣流公務(wù)飛機(jī)中的大部分發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)。同時(shí)羅爾斯·羅伊斯公司還制造船舶發(fā)動(dòng)機(jī)及英國(guó)皇家海軍核動(dòng)力潛艇的核動(dòng)力裝置。

五、法國(guó)

法國(guó)是世界上著名的航空科技大國(guó),同時(shí)也是航空產(chǎn)業(yè)大國(guó),法國(guó)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)域也擁有一家十分著名的研發(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,它最經(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),被廣泛應(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。

法國(guó)尤其還在導(dǎo)彈、火箭等航天領(lǐng)域,斯奈克瑪也提供各種類型的液體、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),最典型的產(chǎn)品就是歐洲航天局阿麗亞娜運(yùn)載火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)。斯奈克瑪公司曾經(jīng)在上個(gè)世紀(jì)七十年代于美國(guó)通用電氣合作,共同投資成立了CFM公司,這家公司曾推出了大涵道民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)LEAP-1系列,當(dāng)時(shí)就被空客A320neo、波音737MAX和C919選中,成為定型配置的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng),可見法國(guó)這家公司的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)實(shí)力極為強(qiáng)勢(shì)。值得一提的是,盡管法國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和美國(guó)相比仍存有差距,但算得上是世界一流水平。

法國(guó)歷史上長(zhǎng)期以來航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也十分薄弱,但是法國(guó)從1973年始,到1996年卻一舉攻克了渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。從而使得法國(guó)陣風(fēng)已完全使用了M88自主研發(fā)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),同時(shí)這款發(fā)動(dòng)機(jī)還挺進(jìn)軍民航發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,并且利用M88核心機(jī)制造的SM146發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在俄羅斯SSJ100噴氣機(jī)上。值得一提的是,這是法國(guó)挺進(jìn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗,可靠性、安全性、超級(jí)嚴(yán)格的民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

法國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)從1945年開始起步,法國(guó)是在德國(guó)BMW03發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上開始研發(fā),這是航空發(fā)動(dòng)機(jī)界最原始的單軸離心噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),推力只有1噸多。事實(shí)上,經(jīng)過20年的研發(fā),世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)發(fā)展到雙軸渦噴,推力更大,油耗更低。但法國(guó)堅(jiān)持不懈繼續(xù)優(yōu)化單軸渦噴,使得發(fā)動(dòng)機(jī)推力增加到6噸多7噸,并隨著幻影戰(zhàn)斗機(jī)大量出口。

法國(guó)人研發(fā)分兩步走,一步選擇合作,得到第一手渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)研制經(jīng)驗(yàn),比如和強(qiáng)大的英國(guó)羅羅公司聯(lián)合研發(fā)阿杜爾雙軸渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),用于英法合作的美洲虎教練機(jī),其中英國(guó)羅羅公司負(fù)責(zé)熱端,包括燃燒室,渦輪等部件,法國(guó)負(fù)責(zé)壓氣機(jī),雙方對(duì)半分工,最終法國(guó)人獲得了雙軸渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

綜上所述,法國(guó)人曾花了24年時(shí)間,從1噸級(jí)推力一直發(fā)展到7噸級(jí)推力。7噸級(jí)推力噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)被視為一國(guó)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的標(biāo)志和重要里程碑。自此法國(guó)人終于在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)研制領(lǐng)域中躋身美、英、蘇強(qiáng)國(guó)之列,組成了第一集團(tuán)4強(qiáng)俱樂部。正因?yàn)槿绱?,法?guó)的“軍旗”、“超軍旗”、“幻影”III/IV/V/F-1等戰(zhàn)機(jī)才有了法蘭西真正自己的動(dòng)力系統(tǒng)。

值得一提的是,法國(guó)賽峰集團(tuán)面向 2030 年的未來需求,為滿足飛機(jī)制造商而開發(fā)出了航空減排神器,據(jù)悉,它與之前的賽峰和美國(guó)通用電氣 GE 公司的新型窄體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) CFM LEAP 相比,燃油消耗可降低 15%,二氧化碳排放量可降低 30%。

六、日本

日本在航空發(fā)動(dòng)機(jī)某些領(lǐng)域處于全球頂尖水平!比如日本在材料領(lǐng)域技術(shù)實(shí)力十分雄厚,尤其在軍用高溫合金、碳纖維材料、陶瓷基復(fù)合材料等領(lǐng)域世界領(lǐng)先。這是一種極具發(fā)展前景的航空發(fā)動(dòng)機(jī)新材料。比如碳化硅陶瓷材料的強(qiáng)度是傳統(tǒng)合金鋼的 1.5至2.5 倍,密度也小于合金鋼,可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)重量。陶瓷復(fù)合基材料中最先進(jìn)的碳化硅纖維,在當(dāng)下全世界只有日本和美國(guó)可以產(chǎn)出,而可批量生產(chǎn)的只有日本碳素公司和日本宇部興產(chǎn)株式會(huì)社。就連美國(guó)的“ADVENT”新發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃中,需要的碳化硅也由日本企業(yè)壟斷。

再比如日本擁有三菱重工、川崎重工、石川島播磨重工(IHI)等實(shí)力強(qiáng)勁的聞名遐邇的航發(fā)生產(chǎn)巨頭,它們不光謀求國(guó)內(nèi)訂單,還積極參與國(guó)際項(xiàng)目。早在1981年三家公司聯(lián)合成立了日本航空發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)會(huì),集中全日本最強(qiáng)的航發(fā)研制實(shí)力走向全球市場(chǎng)。從承擔(dān)非核心零部件制造,到成為全球核心零件的重要提供商之一。

日本早在二戰(zhàn)時(shí)期就開始研制噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。比如日本于二戰(zhàn)末期獲得德國(guó)bmw-003的設(shè)計(jì),走上了獨(dú)自開發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的道路,成為當(dāng)時(shí)世界上少數(shù)擁有噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)能力的國(guó)家。

日本在航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)擁有許多十分頂級(jí)技術(shù),其中包括很多日本在全球獨(dú)有的技術(shù),并為世界航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的性能提升做出了貢獻(xiàn)。比如日本重工公司曾經(jīng)參與通用電氣(GE),普拉特·惠特尼(PW),羅爾斯·羅伊斯(RR)的發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)生產(chǎn)。比如東京的機(jī)場(chǎng)或羽田機(jī)場(chǎng)里的大型民航飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)有10%到20%的部件都是在日本生產(chǎn)。比如在日本航空公司使用的波音787的GEnx發(fā)動(dòng)機(jī)中,日本制造商生產(chǎn)的高壓壓氣機(jī)和低壓渦輪等部件,其參與份額超過了15%。

日本在空客A320和波音737的新型號(hào)中安裝的PW1100G發(fā)動(dòng)機(jī)中負(fù)責(zé)生產(chǎn)低壓壓氣機(jī),燃燒室,風(fēng)扇外機(jī)匣等部件,其參與份額甚至達(dá)到23%。再比如日本IHI公司在生產(chǎn)諸如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)低壓渦輪,壓氣機(jī)和連接風(fēng)扇的主軸等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。特別是在全球范圍內(nèi),IHI在生產(chǎn)超過3米長(zhǎng)的高難度航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸份額達(dá)到了70%。

日本支撐主軸的軸承份額也在不斷增加。日本NTN曾經(jīng)收到PW1100G和Trent-XWB發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的訂單。值得一提的是,PW1100G是普拉特·惠特尼(PW)公司生產(chǎn)的最大發(fā)動(dòng)機(jī),而Trent XWB也是羅爾斯·羅伊斯(RR)生產(chǎn)的主要大型發(fā)動(dòng)機(jī)。

日本具有主軸材料生產(chǎn)實(shí)力。比如大同特種鋼生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸材料,同時(shí)用于787飛機(jī)的GE和RR發(fā)動(dòng)機(jī)。

日本的碳纖維在民用航空中處于領(lǐng)先水平。日本三家公司(東麗,東邦,三菱麗陽)在全球的總份額達(dá)到70%。值得一提的是,碳纖維也有助于提高噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

日本Mori Seiki,Yamazaki Mazak,Okuma,Makino制造的銑床等高端機(jī)床是制造噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件必不可少的機(jī)器。值得一提的是,不但日本噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件制造商使用日本的機(jī)床,而GE,PW,RR也使用日本制造的機(jī)床。

日本的高溫材料技術(shù)成為提高渦輪機(jī)入口溫度的世界頂級(jí)技術(shù)之一。再比如日本研發(fā)的五代耐熱單晶材料性能,XF9-1采用的是第五代,最新一代是六代TMS-238。眾所周知,渦輪葉片本身由稱為超合金(單晶)的金屬制成,主要成分是將各種稀有金屬添加到鎳中。而這種合金技術(shù)日本出類拔萃。比如著名的波音787使用的Trent-1000發(fā)動(dòng)機(jī)中暴露在最嚴(yán)苛工作環(huán)境下的渦輪葉片就是由日本國(guó)家材料科學(xué)研究所(NIMS)開發(fā)的超合金所制造。

日本頂尖的耐熱材料是碳化硅纖維。其中碳化硅纖維用碳化硅基質(zhì)硬化的纖維增強(qiáng)陶瓷(SiC / SiC復(fù)合材料)用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)部件。碳化硅纖維作為下一代高溫噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的材料備受矚目。值得一提的是,碳化硅纖維僅在日本商業(yè)生產(chǎn)。而且日本碳素和宇部興產(chǎn)公司將它們稱作為Nicaron和Tyranno纖維并且全球獨(dú)家供應(yīng)市場(chǎng)。

日本的工業(yè)技術(shù)大力支撐了世界噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,無疑XF9-1也會(huì)使用了日本技術(shù)。值得一提的是,在XF9-1中,作為噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的渦輪機(jī)入口溫度甚至達(dá)到1800攝氏度。屬于世界頂級(jí)水平。

重要的是,提高渦輪入口溫度而使用“日本獨(dú)立研發(fā)金屬材料”和“陶瓷基復(fù)合材料(CMC)”?!叭毡惊?dú)立開發(fā)金屬材料”是一種耐熱超級(jí)合金,其用以支持波音787的燃料經(jīng)濟(jì)性能?!疤沾苫鶑?fù)合材料”則是指SiC / SiC復(fù)合的材料,屬于全球只有日本能商業(yè)生產(chǎn)的材料。

XF9-1曾經(jīng)是日本推出的各種先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的集大成者。而XF 9-1項(xiàng)目中開發(fā)了發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī),可以產(chǎn)生超過15噸推力推動(dòng)一流的戰(zhàn)斗機(jī)飛行。除了擁有出色的部件技術(shù)外,日本還創(chuàng)造了完整研發(fā)世界一流發(fā)動(dòng)機(jī)的記錄。

值得一提的是,日本還利用XF-3-400進(jìn)行了二位推力矢量技術(shù)的驗(yàn)證,使得日本成為當(dāng)時(shí)少數(shù)掌握推力矢量的國(guó)家。

歷史上,特別是進(jìn)入90年代,日本為了追趕美國(guó)的第四代戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī),又展開了五噸級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)XF-5的研制。XF-5在設(shè)計(jì)開始便立足于要在技術(shù)高度向美國(guó)看齊,破例在一款小型發(fā)動(dòng)機(jī)上采用了美國(guó)F119發(fā)動(dòng)機(jī)的布局,XF-5采用三級(jí)低壓,6級(jí)高壓壓氣,一級(jí)高溫渦輪和一級(jí)低溫渦輪,重量644公斤,加力推力高達(dá)5噸,渦輪前溫度1800k,推比9,盡管推力和重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于F-119但日本,卻在衡量材料技術(shù)的指標(biāo)渦輪前溫度和性能指標(biāo)推重比上,逼平了美國(guó)最先進(jìn)F119!無疑這一華麗指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)充分證明日本在航發(fā)領(lǐng)域深厚功底和技術(shù)實(shí)力。

七、瑞典

瑞典曾擁有”小超級(jí)大國(guó)“的稱號(hào),原因是它能獨(dú)立完成現(xiàn)代化戰(zhàn)斗機(jī)以及其發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的國(guó)家。人口僅有990萬的北歐小國(guó),卻是名副其實(shí)的工業(yè)強(qiáng)國(guó),其工業(yè)門類之齊全,很令人震驚。值得一提的是,瑞典擁有自己的航空業(yè)、核工業(yè)、汽車制造業(yè)、先進(jìn)的軍事工業(yè),以及全球領(lǐng)先的電訊業(yè)和醫(yī)藥研究能力。尤其在軟件開發(fā)、微電子、遠(yuǎn)程通訊和光子領(lǐng)域,瑞典也居世界領(lǐng)先地位。瑞典1988年研發(fā)成功的鷹獅戰(zhàn)機(jī),是世界上性價(jià)比最高的多用途戰(zhàn)斗機(jī),即使與美國(guó)F16比也毫不遜色!長(zhǎng)期以來,挑起瑞典航空工業(yè)大梁的就是瑞典航空工業(yè)的黃金搭檔——分別負(fù)責(zé)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)研制的薩伯公司與沃爾沃航空公司。

歷史上,瑞典薩伯公司在二戰(zhàn)期間就已經(jīng)意識(shí)到,噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)將是未來戰(zhàn)斗機(jī)的主要?jiǎng)恿?,是研制現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的基礎(chǔ)。但當(dāng)時(shí)無論軸心國(guó)還是同盟國(guó)都將噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)視為“最高機(jī)密”,不向外界透漏一絲一毫,因此薩伯對(duì)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)幾乎是一無所知。二戰(zhàn)結(jié)束后的 1945 年秋,經(jīng)過不懈的努力,瑞典終于得到英國(guó)德·哈維蘭的“妖精”(Goblin)離心發(fā)動(dòng)機(jī),并得到了該發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)許可證。1945 年時(shí),瑞典 J 21A-1 換裝噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)換裝“妖精”2 型離心噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),因此,二戰(zhàn)期間的 J 21 成了瑞典研發(fā)的第一種噴氣機(jī)。

瑞典薩博家族型號(hào)在研制過程中對(duì)于他國(guó)的技術(shù)存在依賴。比如JAS-39就必須進(jìn)行多國(guó)聯(lián)合研制,再比如Saab-37使用的RM8發(fā)動(dòng)機(jī),就是瑞典在引進(jìn)美國(guó)普拉特惠特尼公司JT8D發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上,通過加裝加力燃燒室改進(jìn)而成。另外美國(guó)還提供了數(shù)字大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)、慣性導(dǎo)航、戰(zhàn)術(shù)儀表著陸、自動(dòng)飛行控制等大量分系統(tǒng)技術(shù)。

值得一提的是,瑞典是全球高端軸承的領(lǐng)導(dǎo)者。眾所周知,航空發(fā)動(dòng)機(jī)配套的高可靠性、高精密度的頂級(jí)軸承已成為很多國(guó)家在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中難以翻越的“珠穆朗瑪峰”。以航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承為例,主軸承是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件之一。在高速、高溫、受力復(fù)雜的條件下運(yùn)轉(zhuǎn),主軸承質(zhì)量和性能直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)性能、壽命和可靠性。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵的指標(biāo)之一就是高可靠性。要想保證可靠性,前提之一就是要保證發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的軸承具備長(zhǎng)壽命——主軸承的壽命,軍機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)要求在3000小時(shí)以上,民機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)要求更高,要達(dá)到數(shù)萬小時(shí)。

而航空發(fā)動(dòng)機(jī)中軸承工作環(huán)境完全可以用“煉獄”來形容,它們不僅要以每分鐘上萬轉(zhuǎn)的速度長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn),還要承受著各種形式的應(yīng)力擠壓、摩擦與超高溫。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承壽命有限,軸承已成為木桶原理中的 “短板”。無疑瑞典在高端軸承領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先水平。

八、烏克蘭

烏克蘭的馬達(dá)西奇公司是世界公認(rèn)的重要航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè),曾為俄羅斯供應(yīng)軍用直升機(jī)和其他大型固定翼軍機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)。烏克蘭繼承了前蘇聯(lián)的絕大部分軍事技術(shù)和軍事生產(chǎn)線,馬達(dá)西奇公司位于烏克蘭扎波羅熱市。但在而俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)中被炸毀。

早在蘇聯(lián)時(shí)期,馬達(dá)西奇的產(chǎn)品就出口到90多個(gè)國(guó)家,有'蘇聯(lián)航空工業(yè)的心臟'之稱。馬達(dá)西奇公司的出口額曾經(jīng)占烏航空產(chǎn)品出口總額的50%。馬達(dá)西奇的發(fā)動(dòng)機(jī)曾經(jīng)出口到90多個(gè)國(guó)家。馬達(dá)西奇公司的出口額位居烏克蘭三大航空設(shè)備出口企業(yè)之首。

提起三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),許多人都會(huì)想到英國(guó)羅爾斯·羅伊斯公司研制的RB211和遄達(dá)。事實(shí)上,還有一個(gè)國(guó)家成功地研制出了實(shí)用的三轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)并成功地投入了應(yīng)用,無疑這就是前蘇聯(lián)。

前蘇聯(lián)有兩個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)局成功研制出了三轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),一個(gè)是今天俄羅斯境內(nèi)的庫茲涅佐夫設(shè)計(jì)局,其代表作是圖-160戰(zhàn)略轟炸機(jī)上使用的NK-321加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī);另外一個(gè)就是烏克蘭境內(nèi)的馬達(dá)西奇公司一部分的伊夫琴科-進(jìn)步設(shè)計(jì)局。D-436的前身D-36就是伊夫琴科設(shè)計(jì)局的作品。

馬達(dá)西奇同時(shí)還生產(chǎn)各種直升機(jī)使用的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),曾經(jīng)被用于米-17、卡-27、米-26T等多型主力軍用直升機(jī)。其中米-26T直升機(jī)使用的D-136發(fā)動(dòng)機(jī),最大功率為8500千瓦,雄踞全球第一,無疑這同樣是馬達(dá)西奇公司專為米-26研發(fā)的。由于馬達(dá)西奇在大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)上世界巨大影響力,因此,被譽(yù)為烏克蘭的“動(dòng)力沙皇”。除航空發(fā)動(dòng)機(jī)外,馬達(dá)西奇公司的巡航導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)和艦艇燃?xì)廨啓C(jī)的研發(fā)實(shí)力也非常強(qiáng),同時(shí)它還為俄羅斯部分陸基巡航導(dǎo)彈和軍艦提供發(fā)動(dòng)機(jī)。

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