如果你在90年代初問一名中國空軍的飛行員,最擔(dān)心的是什么?
他或許不會告訴你敵機(jī)有多先進(jìn),而是會指著自己的座駕,憂心忡忡地說:“心臟病”。
這并非玩笑,而是當(dāng)時中國空軍最真實(shí)的寫照。
戰(zhàn)斗機(jī)的“心臟”——航空發(fā)動機(jī),隨時可能“停跳”,成了懸在中國國防工業(yè)頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍。
當(dāng)時,中國的工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱,航空發(fā)動機(jī)這種集材料、熱力學(xué)、精密加工于一身的“工業(yè)皇冠上的明珠”,更是我們難以觸及的高度。
民航客機(jī)可以買波音、空客,但高性能的軍用發(fā)動機(jī),誰都不會賣給你。
殲-8戰(zhàn)機(jī)的飛行員,甚至需要全程精打細(xì)算著燃油才能完成一次訓(xùn)練。而寄托了無數(shù)人希望的殲-10項(xiàng)目,因?yàn)樵ǖ膰a(chǎn)渦噴-15發(fā)動機(jī)遲遲無法滿足要求,一度陷入了是否要“下馬”的巨大爭議中。
就在這近乎絕望的時刻,歷史的指針轉(zhuǎn)向了1990年,隨著蘇聯(lián)即將解體的時代巨變,一個千載難逢的機(jī)會擺在了中國面前。
中蘇簽署協(xié)議,中國決定引進(jìn)24架當(dāng)時叱咤風(fēng)云的蘇-27戰(zhàn)斗機(jī),而這批戰(zhàn)機(jī)的心臟,正是大名鼎鼎的AL-31F發(fā)動機(jī)。
由于當(dāng)時外匯儲備緊張,這筆交易極具傳奇色彩——中方用狗皮大衣、暖水瓶、鍋碗瓢盆等大量日用品和農(nóng)產(chǎn)品,換來了當(dāng)時世界頂尖的戰(zhàn)斗機(jī)和發(fā)動機(jī)。
1992年,當(dāng)?shù)谝慌K-27交付時,一同到來的不僅是飛機(jī),還有一整套珍貴的技術(shù)圖紙和資料。
AL-31F撐起中國30年的天
許多人以為,引進(jìn)了先進(jìn)發(fā)動機(jī),就像給電腦換個CPU一樣簡單,即插即用。
但現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)非如此。AL-31F被中國軍迷親切地稱為“三姨夫”,它的到來確實(shí)解了燃眉之急,但真正的考驗(yàn)才剛剛開始。
它首先要面對的,就是當(dāng)時懸而未決的殲-10項(xiàng)目。
AL-31F是為蘇-27量身打造的,而殲-10的機(jī)身結(jié)構(gòu)、進(jìn)氣道設(shè)計與蘇-27完全不同。直接照搬根本行不通。
這不亞于一場復(fù)雜的外科移植手術(shù),任何差池都可能導(dǎo)致“排異反應(yīng)”,機(jī)毀人亡。
中國的工程師們展現(xiàn)了驚人的創(chuàng)造力,他們并沒有請求俄方進(jìn)行傷筋動骨的重新設(shè)計,而是通過巧妙地調(diào)整發(fā)動機(jī)的安裝支點(diǎn)、縮短中軸,硬是讓這顆“俄羅斯心臟”在中國戰(zhàn)機(jī)的胸膛里完美地跳動起來。
這一創(chuàng)造性的改造,不僅救活了整個殲-10項(xiàng)目,更讓世界看到了中國航空工業(yè)超越單純模仿的適配與整合能力。
1998年,當(dāng)首架殲-10搭載著經(jīng)過改造的AL-31F發(fā)動機(jī)呼嘯升空時,困擾中國空軍多年的“心臟病”終于迎來了轉(zhuǎn)機(jī)。
此后的30年,“三姨夫”的身影便貫穿了中國空軍邁向現(xiàn)代化的整個進(jìn)程。
從蘇-27、殲-11B,到航母艦載機(jī)殲-15在遼寧艦上震撼世界的成功起降,再到中國第一款隱身戰(zhàn)機(jī)殲-20的早期原型機(jī),AL-31F都扮演了至關(guān)重要的動力角色,甚至可以說是撐起了中國空軍的“半邊天”。
除外,AL-31F還是中國航空工業(yè)的一位最好的“老師”。
通過對這款發(fā)動機(jī)的引進(jìn)、維護(hù)、大修乃至測繪仿制,中國的工程師們第一次系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了如何設(shè)計和制造先進(jìn)的雙軸渦扇發(fā)動機(jī)。
但俄羅斯這位“老師”并非傾囊相授。
在單晶渦輪葉片、高溫合金等核心制造工藝上,俄方始終有所保留。
這種技術(shù)上的限制,反而激發(fā)了中國自主創(chuàng)新的決心。
中國科研團(tuán)隊(duì)在研究AL-31F的渦輪葉片材料時,創(chuàng)造性地加入了稀土元素釔和錸,最終研發(fā)出耐溫性能遠(yuǎn)超原型的新型鎳基合金。
這一突破,直接讓后來國產(chǎn)的“太行”發(fā)動機(jī)推力增加了近1噸。
更有戲劇性的是,中國工程師們?yōu)榻鉀Q發(fā)動機(jī)主軸斷裂難題而獨(dú)創(chuàng)的“激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)”,由于效果顯著,后來甚至被技術(shù)輸出到俄羅斯,用于改進(jìn)其更先進(jìn)的發(fā)動機(jī)。
從學(xué)生到老師,再到可以與老師同臺競技的同行,這條路中國走得艱辛,卻也無比扎實(shí)。
天空換上“中國心”:“三姨夫”的功成身退
當(dāng)“太行”(渦扇-10)發(fā)動機(jī)在2005年正式定型后,屬于“三姨夫”的時代便開始進(jìn)入新的篇章。
經(jīng)過多年的不斷改進(jìn)和成熟,渦扇-10系列發(fā)動機(jī)的性能穩(wěn)步提升,推力更大,壽命更長,逐步開始在殲-11B、殲-16等主力戰(zhàn)機(jī)上全面替換AL-31F。
到了2017年前后,就連對發(fā)動機(jī)要求極為苛刻的殲-15艦載機(jī),也開始換裝國產(chǎn)的“太行”發(fā)動機(jī)。
如今,中國的天空已經(jīng)越來越多地由強(qiáng)勁的“中國心”守護(hù)。
渦扇-15“峨眉”,這款為殲-20量身打造的第五代發(fā)動機(jī),推重比超過10,賦予了殲-20超音速巡航和超機(jī)動能力,其性能指標(biāo)已追平甚至在部分領(lǐng)域超越了美國F-22戰(zhàn)機(jī)的F119發(fā)動機(jī)。
隨著渦扇-15的量產(chǎn)和裝機(jī),殲-20的戰(zhàn)斗力得到完全釋放。
而渦扇-20,作為運(yùn)-20大型運(yùn)輸機(jī)的配套動力,這款大涵道比發(fā)動機(jī)讓“胖妞”的航程和運(yùn)載能力得到質(zhì)的飛躍,徹底擺脫了對俄制發(fā)動機(jī)的依賴,為中國的戰(zhàn)略投送能力提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
從上世紀(jì)90年代初的望洋興嘆,到今天能夠自主研發(fā)并批量生產(chǎn)世界一流的航空發(fā)動機(jī),中國走過了一條從引進(jìn)、消化、吸收到再創(chuàng)新的完整道路。
AL-31F,這位被軍迷戲稱為“三姨夫”的功勛發(fā)動機(jī),雖然自身也存在壽命較短、油耗較高等缺點(diǎn),但它在那個最關(guān)鍵的30年,為中國空軍注入了強(qiáng)心劑,撐起了一代戰(zhàn)機(jī)的藍(lán)天。
可以說,它是我們做過的一筆超級劃算的買賣,是引進(jìn)最成功的航空發(fā)動機(jī)!
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