中国航空工业曾长期面临"心脏病"困扰——先进战机不得不依赖进口发动机。上世纪90年代引进苏-27时,俄制AL-31F发动机成为我国主力战机的"心脏",这种依赖严重制约了我国航空装备的自主发展。但如今,歼-10C战机翱翔蓝天时,装备的已是完全国产化的涡扇-10B发动机,这一转变背后是中国航空人三十余年的不懈奋斗。 涡扇-10系列发动机的研制始于1987年,当时立项代号"太行"。从最初仿制美国CFM56核心机,到完全自主创新,中国航发人走过了一条充满荆棘的道路。2005年,涡扇-10A首次装机试飞;2018年,改进型涡扇-10B通过定型审查;2020年,性能更优的涡扇-10C开始批量生产。这一系列突破标志着中国航空发动机技术已跻身世界先进行列。
涡扇-10B发动机的最大推力达到14.5吨,推重比超过8,这些指标已接近美国F110-GE-132发动机的水平。其核心技术突破主要体现在四大方面:单晶涡轮叶片技术、全权限数字电子控制系统(FADEC)、新型高温合金材料应用,以及创新的气动设计。 单晶涡轮叶片是发动机最核心也最难制造的部件之一。涡扇-10B采用的第二代单晶叶片能在1600℃高温下保持强度,寿命达到2000小时以上。这一突破使中国成为继美、英之后第三个掌握该技术的国家。而全数字控制系统则让发动机响应速度提升40%,油耗降低15%,大幅提升了战机的机动性和续航能力。 材料领域的突破同样令人振奋。中国科学院金属研究所研发的DD6单晶合金,其高温持久强度比美国第一代单晶合金PWA1480高出30℃。此外,发动机还应用了新型陶瓷基复合材料(CMC)制造燃烧室部件,进一步提升了耐高温性能。
装备涡扇-10B发动机的歼-10C战机,其整体性能得到显著提升。发动机推力的增加使战机起飞滑跑距离缩短15%,爬升率提高20%。更关键的是,国产发动机与航电系统的深度整合,让歼-10C实现了"飞火推"一体化控制——飞行控制、火控系统和发动机控制三者数据实时共享,大幅提升了作战效能。 与早期依赖俄制发动机的歼-10A相比,歼-10C的最大飞行速度从2.2马赫提升至2.5马赫,作战半径从800公里扩大到1200公里。这些性能提升使歼-10C成为名副其实的三代半战机,在某些方面甚至可与四代机一较高下。
涡扇-10系列发动机的成功不是终点,而是新的起点。其技术成果已经应用到更先进的涡扇-15发动机研制中,后者将装备我国第五代隐身战机歼-20。与此同时,中国航发集团正在研制推力达18吨的涡扇-20大涵道比发动机,用于大型运输机和客机。 中国航空发动机产业已建立起完整的设计、制造、试验体系,培养出一支高素质的研发队伍。从最初的测绘仿制,到现在的自主创新,中国航发人用三十年的时间走完了发达国家半个多世纪的路程。未来,随着人工智能、增材制造等新技术的应用,中国航空发动机技术必将实现新的跨越。