中国涡轮风扇发动机的第一个成果—WS9秦岭发动机

布衣素服
2015-11-29 12:16:32

我国真正的第一款用于实用的涡扇发动机,是涡扇9秦岭发动机。有人说难道不是涡扇5或者涡扇6吗?注意,这两款发动机从来没有真正服役过。

中国涡轮风扇发动机的第一个成果—WS9秦岭发动机

涡扇5是涡喷6基础上改型的一种后风扇涡扇发动机,拆除加力燃烧室和加力调节系统,安装上后风扇部件改进出来的涡扇发动机,对比改型前的涡喷6发动机动力增加35%,耗油降低约30%,可以改善飞机的经济性,缩短起飞滑跑距离,增加航程。然而作为一种后风扇式涡扇发动机,虽然避免了前风扇式涡扇发动机受压气机工作影响这一点,但是其处于发动机热端,风扇可靠性远没有前风扇式涡扇发动机高,再加上我国仿制轰6的成功,使得原定作为轰5后续动力的涡扇5失去了进一步改进的价值,于是涡扇5最终停止研发

中国涡轮风扇发动机的第一个成果—WS9秦岭发动机

再说说涡扇6,这是沈阳航空发动机研究所从1964年开始为空军新一代歼击机研发的一种推重比为6一级的军用加力涡扇发动机。该发动机针对高空高速设计,选择了较高的涡轮前温度和接近最佳的总增压比,采用了跨音速风扇,气冷式高温涡轮和平行加力的加力燃烧室,并选用了能发挥高空高速性能优势的燃油调节计划。作为中国第一款实用化涡扇发动机,涡扇6采用和国际上涡扇常规发动机一致前风扇涡扇设计,但是由于文革等众多原因,其到80年代初期才达到设计指标,后因空军飞机要求改变没有适装飞机而下马。

中国涡轮风扇发动机的第一个成果—WS9秦岭发动机

1972年,涡扇6依然受困于各种问题的时候,中国开始于英国接触并讨论引进其“斯贝”MK511型民用涡扇发动机的可能性,并且在此基础上发展自己的军用型涡扇发动机。1974年双方进入实质性谈判阶段,出人意料的是英方主动提出可以向中国提供斯贝MK511型发动机的军用型号斯贝,K202型发动机。于是在1975年12月13日,中英双方签订了斯贝MK202型发动机的引进许可生产合同,并由西安红旗机械厂负责引进仿制事宜,从此开始了长达28年(1976年-2003年)的仿制之路。该发动机的国产型号在1976年3月开始试制,1979年7月25日第一台使用英国毛料制造的零组件并用罗尔斯·罗伊斯公司的外购件和附件的涡扇9发动机完成装配,同年11月13日完成150h持久试车。首批共制造4台。 按计划,当时应该接着进行国产毛料试制,但由于当时国民经济调整,使涡扇9国产化进度拖后,1983年才取得初步进展。压缩机叶片的铸造技术到1988年才得以突破。90年代初期,随着飞豹研制工作的展开,涡扇9的全面国产化工作也提到议事日程上来,95年11月,部分国产化的涡扇9通过150小时试车,此时涡扇9的国产化率已达到70%,仍有部分零件不能生产。1999 年下半年,涡扇9发动机全面国产化工作启动,西安航空发动机厂先后攻克无余量精锻(精铸)工艺,数字式电子控制系统等一系列难关,西航集团公司仅用了20 天时间就完成了发动机的装配,在成功进行了两次冷运转后,于2000年底一次点火成功,随即开始的150小时工艺试车于2001年圆满结束,试车检验结果表明各项性能技术指标均达到要求,涡扇9被重新命名为秦岭发动机,2002年6月1日上午,凝聚着西航航空人无数心血和汗水的秦岭发动机首飞成功。在2003年7月17日,国产化涡扇9终于通过国产化工程技术鉴定,获准投入批量生产。实现全国产的涡扇9被命名为“秦岭”,2007年12月28日,凝聚着中国几代航空人心血与汗水的“秦岭”发动机通过生产定型,标志着我国航空发动机研制跨入一个新的阶段。

中国涡轮风扇发动机的第一个成果—WS9秦岭发动机

作为我国第一款量产涡扇发动机,也是我国第一款正式投入现役的国产涡扇发动机,涡扇9的曲折国产化流程,见证了我国实用化涡扇发动机从无到有,涡扇发动机生产从0开始的历程,通过对涡扇9的仿制国产化,我国掌握了涡扇扇叶加工等各种技术,为我国新一代涡扇10发动机成功量产打下了坚实基础。涡扇9最大加力推力9.3吨,最大军用推力5.5吨,中间推力5吨,推重比5.05,重量1842公斤,首翻时间700小时。这种发动机的研发锻炼了中国的航空发动机科研和制造能力,并且让中国的航发研制工作开始站在一个较高的起点上,可以说,WS9发动机,已经站在了大推力军用发动机的门槛上。

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