Chinese Engine Development

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从太行改进型2011年7月配装歼-10B首飞来看,它的立项研制不会晚于2008年,这也与2008年年底亮相珠展相吻合。到2014年9月,两个型号的太行改进型上高原试飞,已到了定型的后期阶段。这两个型号应该是太行改进型的单发与双发型号,与今年5月的八股文所说的吻合:“试飞工作是检验
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性能可靠性的关键环节,是确保发动机装配飞机能安全飞行的重要工作,责任重大,使命艰巨。中航工业动力所某型发动机采用大量新结构、
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、新工艺,研制难度大,试飞风险系数高。研制团队面对挑战迎难而上,狠抓问题,确保安全,以高度的责任感和使命感,圆满完成各项试飞任务并取得佳绩。
针对新型发动机配装单发飞机特点及研制风险,研制团队创新研制思路,创造性提出“双发”领先“单发”飞行的模式,即该发动机要首先配装双发飞机进行飞行验证,获得发动机稳定飞行包线,并验证发动机及数控系统工作稳定,充分暴露和解决问题后,再配装单发飞机试飞,降低配装单发飞机试飞风险。”

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歼10B高原试飞.jpg

从前面的分析我们知道,单发版的太行要配装双发苏27/歼11系列,如果不修改
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,就必须修改飞机的结构,但选择了修改太行,以一发配两机。因此,上面8股文所说的双发领先单发的领先试飞,不是说单发的太行改进型(发动机附件机匣下置),直接装歼-11系列试飞,而应该是同型的太行改型双发版(发动机附件上置)装机领先试飞,这与2014年9月歼-10B上高原试飞时所说的两型发动机相吻合。换句话说,太行改进型是一机两型,单发与双发型是同时推进的。

2014年年底,太行改进型完成长久初始寿命试车考核,全面完成鉴定试验。不久正式设计定型。到2015年3月即完成批产长试,正式转入批产。

太行改进型“采用大量新结构、
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、新工艺”,换句话说,高压
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盘由GH4169高温合金换成FGH95粉末
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,涡轮叶片也由DZ125定向凝固合金叶片换成DD3单晶叶片,这意味着太行改型的涡轮前温度有所提高,推力肯定有了提高。再加上新改进的风扇(《某性能增强型涡扇发动机稳态性能调试方法研究》,这篇论文在2014年获得中航工业的奖项,像这样的论文,没有实际成果之前,获奖的可能性很低),太行改进型推力达到14吨是完全可能的,要知道太行原设计指标就是132千牛,而14吨不过是137.2千牛,通过这个重大的改进,完全有可能达到。

至于已经列装的歼-10A/S有没有可能配装太行改进型及后续发展型号呢?这是有可能的。这是因为歼-10A/S的机体寿命远比AL-31FN的寿命要长,因此,在它的寿命期内至少配发两个
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。而且,它的航电已经落后,必然要进行升级。现在太行改进型已经成熟,那么,当它进行升级换发的时候,用上太行改进型或者后续更先进的型号是完全有可能的,也是必然的。产能并不是问题。我们可能参考一下这篇8股文《西航王佳:生产线上的“排头兵”》:
“2009年,中航工业西航盘轴中心某机批产配套任务增幅50%,特别是该机种风扇三级盘鼓排故任务是去年的4倍。如何带领职工完成如此艰巨的生产任务?面对工段繁重的生产任务,王佳知难而上,一方面与中心领导多次分析研究解决方案,与工艺人员、质量人员和操作人员共同找问题想办法;另一方面他利用以往在管理外贸工段上取得的先进管理方法和经验,并将其应用到某三级盘鼓组件排故任务的生产管理中。在中心领导的支持下成立了“缩短三级盘鼓生产周期”的精益项目团队,结合工段生产实际,利用先进精益工具,通过大量数据深入分析影响周期、交付的各种因素。根据掌握的第一手资料,并对某机生产线的能力计算和评估,与中心领导协调对内部进行了资源整合,在本工段建立起一条专业化、小流水内部封闭的排故生产专线,为某机排故任务完成奠定坚实的基础。在建立某机专线的基础上,王佳带领团队成员利用桌面模型模拟现场加工状态, 最大程度的保持整条
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高效畅通,并以此确定了科学合理的生产节拍。按照精益生产理念制定的生产周期表,在专线组建后的第一个交付月就交付了21件,比去年月产量增加14件。在他的组织下,项目攻关组首战告捷。王佳通过不断改变管理思路、细化基础管理工作、深挖内部潜力,自2009年初开始启动三级盘焊接组合件生产专线,实行准时制生产以来,除八月因没有毛料无交付外,平均每月交付21件,是2008年月平均产量(5件)的402%;2009年平均生产周期为61天,比2008年平均生产周期(115天)缩短了47%,产品合格率达到98.3%,顺利完成了公司2009年某机排故任务和批产配套任务。”
上面说的是太行发动机的三级风扇鼓的产量,时间是2009年,大家可以估算一下。
 

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太行改进型发动机从定型到批产,仅用了九个多月的时间,这出乎意料,比预想中要快一点。原本希望它能够做到当年定型,当年交付就行了,结果要早一点,实在让人高兴。说明黎明厂的整顿还是有成效的。

太行改进型发动机的定型和批产,将承担起当初“一发配两机”的使命,使得我国主力战机从此有了一颗强劲的心脏,不再受制于人!这样值得高兴的日子,当浮一大白!

最后,提出三个推断:一、太行改进型推力是14吨的;二、太行改进型是一机两型;三、太行改进型及其后续型号必将配装歼-10A/S,时间点是它们的升级换发时。

重新编辑,新增加一些东西:

太行后续先进改型 太行改进型的研制已基本告一段落,有没有更加先进的型号呢?当然是有的,而且正在研制试验中。它的预研则在十多年前,太行基本还没有设计定型的时候就已经开始了。2004年,《航空制造技术》第10期在介绍陈懋章院士的时候,提到“主持研究叶轮机的一种新型气动布局——大小叶片技术……在国防科工委APTD(航空推进验证计划)项目10A核心机上应用,在进出口相同的气动和几何条件下,由9级改为7级,长度缩短20%,重量和零件数都相应降低……”,这里说的是太行WS-10A核心机三大部件之一的高压压气机通过应用大小叶片技术,只需7级的高压压气机即可获得原设计9级高压压气机的气动性能。我们都知道,太行的核心机是抱来的孩子,由CFM-56的核心机逆向测仿而来,知其然不知其所以然,所以一路坎坷。应用大小叶片对高压压气机进行改进,这意味着动力所吸收了原设计,并使用新技术进行改进改型,设计出属于自己的高压压气机,做到知其然,知其所以然。2010年4月23日航空报的人物介绍《徐朋飞——中航工业动力所》所提到的“在国家航空推进技术验证计划(APTD)中,他承担了某型高压压气机的改进设计任务。经过大量的对比分析,徐朋飞带领的设计小组逐步找到了原型设计的缺欠和提高性能的突破口,在设计过程中过对各项技术措施进行充分论证和计算对比分析,解决了多项技术关键,突破了多项关键技术。改进设计的成功改变所近20年无高压压气机气动设计的事实、大幅度提高和改善某型
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气动性能和解决使用中存在的问题”说的就是这个,可相互印证。
 

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有了新的高压压气机,当然得有新的燃烧室:2012年5月3日航空报《朱健:激情燃烧 奉献光热 》“某型发动机高空性能和某型发动机加力高空小表速接通稳定性是一项“顽疾”一直困扰着发动机研制进程,作为负责人,朱健义无返顾带领设计团队加班加点,立志在最短时间内攻克难题。他通过对国外同类加力燃烧室资料进行仔细分析,结合已有型号研制经验,提出多种结构方案,精心设计,反复验算论证分析,先后攻克了多项技术难点。设计完成后,他又马不停蹄地投入到跟产、跟试中,协助承制厂、附件厂解决技术问题。功夫不负有心人,国内某燃烧室的首次完全自主设计和研制在所诞生。凭着对
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的热忱和执着,各地的奔波,长期的废寝忘食他都不觉得辛苦,只为对得起那句航空报国的誓言。 ”这里说的就是太行燃烧室改进设计。

再匹配新的低压系统:2012年5月3日航空报《陈云:勤勉奋发干事业》“作为一名涡轮性能设计员,刚踏入工作岗位的陈云在导师的精心指导下,开展了对先进航空
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对转涡轮技术的研究工作。面对着设计资料少、设计工具不完备,设计准则空白等困难,陈云从资料收集开始做起,一点点积累数据,通过数值仿真探索研究国外对转
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的设计特点,并结合国内的设计基础,进行了设计软件及设计方法的摸索。通过深入的研究,完成了满足工程应用的气动方案设计,逐步整理出设计特点及设计方法,为后续发动机改进改型及更高推比发动机研制积累了技术基础。 ” WS10A上并没有应用对转涡轮,这是给太行先进改进型和WS15准备的。

综上所述,太行后续先进改型的结构可能为3+7+1+1,即3级风扇,7级高压压气机,1级高压
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,1级低压涡轮。使用进气效率更高的全新3级风扇,高压压气机应用大小叶片技术,而且是两级或多级应用,对转涡轮(高压涡轮与低压涡轮对转),高压涡轮采用全新的耐高温材料(涡轮叶片采用二代单晶DD6或三代单晶DD9,高压涡轮盘使用二代粉末
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FGH4096或三代粉末高温合金FGH4098)以获得更高的涡轮前温度,提高推力。通过这样的改进,使得太行后续先进改型推力达到150kN,推重比达到9一级是完全可能的。2012年7月4日航空报《凤鸟翔天——记中航工业首席技术专家、动力所高级专务、副所长李建榕》所说的很有可能就是太行后续先进改型:

“2011年,李建榕的人生简历又多了两项内容:成为航空
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研究院第一分院总设计师;回归动力所担任高级专务、副所长。回归,更是又一次的提升。
某型发动机是国家重点型号任务,研制难度巨大。作为该型号的主管领导,她义不容辞面对巨大的技术挑战。在她的精心组织、统筹安排和周密计划下,科研人员完成了发动机技术方案评审、工程发图、各批次设计复查、各部件及系统的接口协调等工作,并仅用了几个月的时间就完成了样机的设计和制造,组织进行了试验研究,讨论规划了该型发动机应完成的各项试验、试车项目,为该型号的研制奠定良好基础。
李建榕和该型
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总设计师一起,加强总师系统的建设,发挥总师单位的作用,加强总体部的建设,不断完善工作体系,加强协同高效的工作机制。带领参研团队,组织协调工作计划和进度,研究制定技术方案。按照先部件、后整机的试验原则,零部件、核心机的试验状态要走在整机前面,在保安全的前提下,合理并行开展零部件、核心机和整机试验。在试验工作量非常大、技术风险高的情况下,充分利用零部件、核心机试验验证来降低整机试车风险,合理制定试车方案,一步一个台阶,稳步推进。
 
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