太行發(fā)動機(jī)，也叫渦扇10系列發(fā)動機(jī)。太行發(fā)動機(jī)的1978年預(yù)研，1987年立項，2005年12月28日完成設(shè)計定型審查考核，歷時27年。太行發(fā)動機(jī)是中國首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能、大推力、加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)，它結(jié)束了國產(chǎn)先進(jìn)渦扇發(fā)動機(jī)的空白。
 

    太行發(fā)動機(jī)不但可以作為戰(zhàn)斗機(jī)的動力，并且太行發(fā)動機(jī)未來的大涵道比加力改型可以用于轟炸機(jī)，而大涵道比的無加力型可以用于未來的大型運(yùn)輸機(jī)。由太行發(fā)動機(jī)衍生的船用燃?xì)廨啓C(jī)可以作為驅(qū)逐艦等大型水面艦只的主動力。

    并且，在“太行”的研制過程中，廠方嚴(yán)格執(zhí)行參照“美軍標(biāo)制”定的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動機(jī)的可靠性和使用壽命比起以往的國產(chǎn)發(fā)動機(jī)和進(jìn)口的俄制發(fā)動機(jī)，要有質(zhì)的飛躍。太行發(fā)動機(jī)的研制成功意味著國產(chǎn)?？罩鲬?zhàn)裝備的“心臟病”將得到全面解決。

    “太行”誕生的過程也是鍛造中國研發(fā)航空動力頂尖人才的過程，我國開始擁有了一支能夠獨(dú)立研制大推力航空發(fā)動機(jī)的人才隊伍和創(chuàng)新梯隊，對于中國航空動力事業(yè)來說，“太行”只是一個起點(diǎn)。

    在太行發(fā)動機(jī)研制過程中采用的新技術(shù)： 1）三級風(fēng)扇為帶進(jìn)氣可變彎度導(dǎo)向葉片的跨音速氣動設(shè)計，采用懸臂支承，不帶進(jìn)氣變彎度導(dǎo)向葉片；超塑成型擴(kuò)散連接的進(jìn)氣機(jī)匣，是國內(nèi)該項設(shè)計技術(shù)的全新突破。

    2）兩級低壓渦輪為復(fù)合傾斜彎扭的三維氣動設(shè)計，低壓渦輪兩級導(dǎo)向葉片均為空心、三聯(lián)整體無余量精鑄結(jié)構(gòu)，與高壓渦輪對轉(zhuǎn)，其效率達(dá)到當(dāng)今國際先進(jìn)水平。

    3）太行的空心葉片，606所集中國內(nèi)最優(yōu)秀的設(shè)計、材料、工藝、加工、檢測等方面的專家組成了“國家隊”，經(jīng)過8年的潛心研究、試驗，終于掌握了這種被譽(yù)為現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)“王冠上的明珠” 的尖端技術(shù)。借鑒了國際上先進(jìn)的氣膜冷卻技術(shù)，大膽采用了復(fù)合氣冷空心渦輪葉片。

    它不僅包括先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)、高溫材料技術(shù)，還包括定向凝固技術(shù)、無余量精鑄技術(shù)、五坐標(biāo)數(shù)控打孔技術(shù)、磨粒流光整技術(shù)、無損檢測技術(shù)、冷卻試驗技術(shù)、高溫涂層技術(shù)。

    4）“太行”發(fā)動機(jī)復(fù)合材料外涵機(jī)匣是復(fù)合材料技術(shù)在國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)上的第一次應(yīng)用。是國外第四代發(fā)動機(jī)技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)技術(shù)的空白；復(fù)合材料外涵機(jī)匣比鈦板焊接結(jié)構(gòu)的外涵機(jī)匣重量減輕30%，而且比強(qiáng)度、比剛度更高，疲勞壽命更長，更耐腐蝕。

    此款“太行” 疑似為中國正在試飛的殲-20所使用發(fā)動機(jī)，這型發(fā)動機(jī)也是中國目前最先進(jìn)的在產(chǎn)的國產(chǎn)發(fā)動機(jī)。

    5）加力燃燒室為“平行進(jìn)氣”式，工作范圍寬，重量輕，流體損失小，采用分區(qū)分壓供油方案，保證了在發(fā)動機(jī)工作包線內(nèi)的可靠點(diǎn)火和穩(wěn)定。

    6）第Ⅳ級和Ⅷ級高壓壓氣靜子葉片，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了高溫合金葉片的冷輥軋。研制成功的GH4169合金Ⅳ級至Ⅷ級靜子葉片冷輥軋?zhí)钛a(bǔ)了國內(nèi)高溫合金葉片冷輥軋技術(shù)的空白。2004年12月底完成攻關(guān)，在國際上處于領(lǐng)先地位。

    7）尾噴口為全程無級可調(diào)收斂擴(kuò)散噴口設(shè)計，填補(bǔ)了國內(nèi)的空白。不過收擴(kuò)噴口精鑄件平均合格率僅為54%，尚需進(jìn)一步提高。 8）“太行”航空發(fā)動機(jī)渦輪后機(jī)匣電子束焊接，無論是工藝安排還是零件交付質(zhì)量都無可挑剔。

    9）將納米氧化鋯技術(shù)應(yīng)用于熱障涂層，給“太行”發(fā)動機(jī)高壓渦輪導(dǎo)向葉片以及低壓一、二級導(dǎo)向葉片穿上了一層性能優(yōu)良穩(wěn)定的“保護(hù)衣”，達(dá)到了世界熱障涂層技術(shù)應(yīng)用的最前沿。2005年5月，完成該技術(shù)工程化，在“太行”發(fā)動機(jī)葉片上應(yīng)用。 2005年8月，用納米氧化鋯熱障涂層技術(shù)噴涂的高壓渦輪導(dǎo)向葉片解決了燒蝕問題，順利通過了“太行”發(fā)動機(jī)長期試車考核。

    10）首次采用整體鑄造鈦合金中介機(jī)匣；其技術(shù)難題最終由北京航空材料研究院解決。

    11）“太行”發(fā)動機(jī)試驗初期所用的控制系統(tǒng)是數(shù)字電調(diào)系統(tǒng)，但其在穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾性等方面還不夠成熟，因此改為機(jī)械液壓方案，1998年12月，該方案裝機(jī)試車，經(jīng)過嚴(yán)格的考核驗證，能保證發(fā)動機(jī)可靠工作。原來的數(shù)字電調(diào)方案則改為第二案，待發(fā)展成熟后再取代機(jī)械液壓控制方案。

    12） 在“太行”發(fā)動機(jī)原型機(jī)研制階段，高壓渦輪盤采用了粉末冶金的新材料，但由于國內(nèi)相關(guān)技術(shù)尚未完全成熟，從定型批這種材料被換掉。



 

責(zé)任編輯：王元

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