大推力軍用渦扇發(fā)動機，有多難？全球僅3國可造，日德法英都不行

我跟你說一件很多人不知道的事。

全世界能造大推力軍用渦扇發(fā)動機的國家，就3個：

美國、俄羅斯、中國。

日本不行，德國不行，法國差一截，英國也差一截，印度喊了幾十年要搞，現(xiàn)在還在喊。

就這三個國家，牢牢把著這扇門。

其他國家想進來，先掂量掂量自己幾斤幾兩。

什么叫大推力？

先解釋一下什么叫大推力軍用渦扇發(fā)動機。

發(fā)動機就是飛機的心臟。

大推力的意思，就是這顆心臟特別強，能讓飛機飛得又快又高，還能帶著武器滿天跑。

通常說的標(biāo)準(zhǔn)是加力推力超過12噸，給重型戰(zhàn)斗機、五代機用。

造一臺手表很難，造一臺汽車發(fā)動機更難，造一臺航空發(fā)動機，難度再高一個臺階。

造一臺軍用大推力渦扇發(fā)動機，那是，在最頂尖的臺階上再往上跳。

全世界大多數(shù)工業(yè)強國，就卡在這里上不去。

美，俄兩國

先說美國。

兩個大巨頭，通用電氣和普惠，是這個行業(yè)里最老的兩個玩家。

技術(shù)積累厚，后面的國家追起來都費勁。

普惠給F-22戰(zhàn)斗機造的F119發(fā)動機，推力15.9噸，推重比超過10。

推重比什么意思？

就是發(fā)動機自重一公斤，能產(chǎn)生多少公斤的推力。

超過10，相當(dāng)于發(fā)動機舉起比自身重十倍的東西往天上飛，這在工程上是極端困難的事。

更厲害的是給F-35用的F135，加力推力超過19噸，是目前全世界現(xiàn)役戰(zhàn)斗機里最強的軍用渦扇。

全球服役數(shù)量最多的五代機，心臟就是這臺。

普惠能造出這兩臺，不是天才突然開了竅。

從二戰(zhàn)之后幾十年，一臺接一臺，慢慢堆出來的技術(shù)積累。

中間花了多少錢，燒掉了多少臺失敗的發(fā)動機，外人根本不知道。

俄羅斯，繼承了蘇聯(lián)的家底。

蘇聯(lián)時代，留下來的兩個設(shè)計局，留里卡-土星和克里莫夫，是俄羅斯航發(fā)的兩根柱子，這兩個單位培養(yǎng)了好幾代頂尖工程師。

當(dāng)年蘇-27，能在航展上表演眼鏡蛇機動把全世界飛行員看傻，靠的就是AL-31那臺發(fā)動機。

俄羅斯，現(xiàn)在最拿得出手的新東西。

是裝在蘇-57上的“產(chǎn)品30”，推力18噸。

這臺發(fā)動機俄羅斯研發(fā)了很多年，中間磕磕碰碰，但總算出來了。

還有一個值得單獨說。

NK-32，裝在圖-160戰(zhàn)略轟炸機上，推力25噸，這是目前全世界推力最大的軍用渦扇。

圖-160飛起來的時候，四臺NK-32一起轟鳴。

光聲音就能把附近的玻璃震得嗡嗡響，那是目前世界上最重的戰(zhàn)略轟炸機，俄羅斯就靠著這臺發(fā)動機撐著。

再說中國

再說中國，我覺得很多人沒有意識到中國在這件事上走了多遠(yuǎn)。

中國航空發(fā)動機的歷史，是一部被卡脖子、然后硬撐著爬上來的歷史。

上世紀(jì)六七十年代，中國仿制蘇聯(lián)的渦噴-7，連那個都磕磕絆絆。

進入八九十年代，中國想給殲-10配自己的發(fā)動機。

搞了很多年，中間失敗了很多次，消息很少出來，但研發(fā)失敗、試車事故，那些代價是真實發(fā)生過的。

渦扇-10“太行”是一個轉(zhuǎn)折點，這臺發(fā)動機從立項到真正批量裝備部隊，前后花了將近二十年。

被外界嘲諷了無數(shù)次，說中國永遠(yuǎn)造不出來，說中國只能靠俄羅斯的發(fā)動機活著。

后來太行出來了。

最新的C型推力超過14噸。

裝在殲-10、殲-11、殲-16上面，已經(jīng)大批量列裝，不再是樣品，是真正跑在戰(zhàn)斗機上的量產(chǎn)品。

然后是渦扇-15“峨眉”，給殲-20專門研發(fā)。

預(yù)計推力18噸級，推重比超過10，這是中國第一臺真正意義上的五代機專用大推力發(fā)動機。

殲-20，早期用的是太行的改進型先撐著。

2022年之后，有消息顯示渦扇-15開始裝機測試。

按照這個節(jié)奏往下走，殲-20全面換裝渦扇-15只是時間問題。

中國走到現(xiàn)在這一步，花了多少錢，多少人把青春和頭發(fā)全押進去了，局外人算不清楚。

但從仿制到自主，從差一截到追上來。

這個過程很多人輕描淡寫，實際上每一步都不輕松。

那其他工業(yè)強國為什么做不到？

這才是真正有意思的地方。

日本的工業(yè)水平，汽車、機器人、精密制造，放全球都是頂尖。

但，日本造不了大推力軍用渦扇。

日本的戰(zhàn)斗機F-2，發(fā)動機是美國通用電氣的F110，買來裝上去的，F(xiàn)-35日本也買，發(fā)動機還是美國的。

日本不是沒試過，研發(fā)過一臺叫XF9-1的發(fā)動機。

推重比號稱可以達(dá)到10以上，推力目標(biāo)是15噸。

但XF9-1到現(xiàn)在為止還停在樣機階段，沒有進入量產(chǎn)，服役的戰(zhàn)機還是用美國發(fā)動機。

德國就更不用說了。

二戰(zhàn)結(jié)束之后，德國的軍事工業(yè)受到嚴(yán)格限制。

航空發(fā)動機領(lǐng)域的頂尖人才，相當(dāng)一部分被美國和蘇聯(lián)帶走了。

后來德國參與了EJ200的聯(lián)合研發(fā)，那是給臺風(fēng)戰(zhàn)斗機用的，推力9噸，中等推力的級別。

大推力，沒有。

法國的M88發(fā)動機，給陣風(fēng)戰(zhàn)斗機用，推力7.5到9噸。

算是法國自己的東西。

但這個推力等級，跟大推力還差一檔，法國現(xiàn)在也沒有獨立研發(fā)大推力軍用渦扇的計劃。

英國有EJ200和RB199，跟法國差不多，都是中等推力，大推力沒有。

為什么這件事這么難？

軍用大推力渦扇發(fā)動機的渦輪葉片，在工作狀態(tài)下要承受超過1700攝氏度的高溫。

鋼鐵，在這個溫度早就化成水了。

葉片不能化，還要保持形狀、保持強度、保持精度，同時還要高速旋轉(zhuǎn)，葉片尖端的線速度超過音速，葉片還不能飛出去。

這個葉片要怎么造？

材料要怎么配方？

冷卻氣道怎么設(shè)計？涂層怎么做？

每一個問題單獨拿出來，都是博士論文級別的難題。

把這些問題全解決了，還要讓發(fā)動機整體協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，連接處的密封，控制系統(tǒng)的精度。

每個零件的加工公差，全部都要同時解決。

這就是為什么全世界只有三個國家能做到，不是別的國家工程師不聰明，是這件事要求的技術(shù)積累，沒有幾十年根本攢不出來。

有一個細(xì)節(jié)，很說明問題

二戰(zhàn)之后，英國有一段時間是航空發(fā)動機領(lǐng)域的頂尖玩家。

英國羅爾斯·羅伊斯，就是現(xiàn)在造豪車發(fā)動機那個公司，當(dāng)年也造軍用發(fā)動機，做得相當(dāng)不錯。

1946年，英國決定向蘇聯(lián)出售尼恩和德文特渦噴發(fā)動機，總共賣了55臺，理由是促進商業(yè)合作。

當(dāng)時美國人看了目瞪口呆，覺得英國人瘋了。

蘇聯(lián)拿到這批發(fā)動機之后，立刻仿制。

搞出了РД-45，裝在米格-15上面，米格-15在朝鮮戰(zhàn)場上和美國的F-86打得有來有往，相當(dāng)兇悍。

美國飛行員第一次在戰(zhàn)場上碰到這個對手，嚇了一跳。

英國把核心技術(shù)賣出去，幫蘇聯(lián)的航空工業(yè)往前跨了一大步。

這筆買賣做完，英國的軍用大推力發(fā)動機領(lǐng)域，慢慢就跟上面幾個頂尖玩家拉開距離了，再也沒有追回來過。

一個決策，影響了幾十年的格局，技術(shù)這件事，失去了再想追，代價巨大。

中國走到今天這一步，是真的不容易。

早年蘇聯(lián)援助的時候，中國接觸到了一些發(fā)動機技術(shù)。

后來中蘇關(guān)系破裂，蘇聯(lián)專家撤走，圖紙帶走，中國只能靠著留下來的一點東西，自己慢慢摸索。

摸了幾十年，太行出來了，峨眉出來了，殲-20用上了自己的發(fā)動機。

這件事在全世界航空圈里，不是不引人注意的。

美俄那兩扇門，關(guān)了那么多年，第三個人擠進來了，而且還在往里走。

就這三家，就這一件事，往后還有很多值得看的地方。