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世界航空发动机发展现状如何?中国处于什么地位?

航空发动机是武器装备中必不可少的动力系统,被称作“工业皇冠上的明珠”,难度和垄断一直是它的代名词。对于建设现代航空作战力量、发展航空和空间科学研究有着非常重要的意义。因此,尽管高性能航空发动机的研发随着技术条件的发展变得越来越困难,目前仍有一些国家致力于开发新一代航空发动机。从分布上来看,皇rb88,目前世界航空发动机研发的主要国家集中在北美、欧洲(含俄罗斯)、东北亚三个区域,这也与目前有能力开发高性能航空器的国家分布区域一致。

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图注:F16机群

目前世界各国仍在发展的航空发动机主要包括涡扇发动机、涡轴发动机和冲压发动机,传统的活塞发动机和涡喷发动机已经退出主流市场,涡桨发动机除了一些运输机和教练机继续使用以外基本没有其他用途,因此同样少有新型号出现。现阶段由于技术条件与现实需求的限制,各个有能力独立开发先进发动机的国家仍然将主要精力投入到高性能涡扇发动机的开发中,但从长期发展来看,未来对于冲压发动机的投入很可能有大幅增加,出现更多的新型冲压发动机或涡扇?冲压复合发动机很可能将成为未来航空发动机发展的趋势。

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即便如此,目前仍然致力于发展新型航空发动机的国家也不算多。由于航空发动机本身就对工业水平有着极高的要求,全世界有能力研制航空发动机的国家寥寥无几,甚至数量上还有进一步缩减的趋势。以涡扇发动机为例,目前为止,有能力研发推力200千牛以上级别涡扇发动机的国家有美国、俄罗斯、法国,有能力研发推力100千牛以上级别涡扇发动机的国家有美国、俄罗斯、中国,有能力研发推力50千牛以上级别涡扇发动机的国家有美国、俄罗斯、中国、法国、英国、日本(仍停留在计划阶段)、乌克兰,皇rb88。而在目前各国竞相发展的高超音速飞行器所亟需的高性能冲压发动机领域,仅有美国完成了部分机型试制、中国和俄罗斯完成了部分研究和技术试验,其他国家甚至几乎没有在这一方面有深入的技术探究。

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图注:俄罗斯米格24直升机

而仅就中国航空发动机产业的整体水平来看,目前只能说差强人意。媒体和民众在讨论中国航空发动机的发展时往往仅关注大/中推力涡扇发动机的发展情况,诚然这是目前中国空军最急需、也是中国发动机产业技术积累最深的一个方面,但不代表其他类型的发动机毫无意义。与近些年来发展尚算顺利的涡扇发动机相比,中国在其他类型的发动机领域却缺乏建树。由于缺乏高性能的涡轴发动机和涡桨发动机(二者技术基本可以通用),目前中国中型运输机、中型直升机和重型直升机的发展情况都不算太好,这使得目前中国空军缺乏可用于代替运-8/9的新型运输机及以其为平台改装的新型特种用途飞机,而中国陆军和海军航空兵则长期无法装备新一代10吨级运输直升机。

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图注:中国苏27战斗机

但在冲压发动机领域,目前中国发展势头不错。中国是世界上仅有的几个能研发冲压发动机的国家之一,多年以来通过研发导弹用冲压发动机已经在该领域有了较深层次的技术积累。同时,中国也十分注重冲压发动机在航空器上的应用,早在上世纪70到80年代就通过接触国外技术资料、研究别国成品和进行早期试验积累了一部分冲压发动机的研发技术。前不久披露的“组合动力飞行器”系统被普遍认为是中国新一代的空天飞机,而该系统即采用了涡扇?火箭?冲压复合式发动机,皇rb88,这证明目前中国不但已经在冲压发动机领域有所建树,而且已经开始涉足以冲压发动机为核心的组合式动力体系。毋庸置疑,这种技术一旦攻克,将推动中国空军向拥有空天一体化作战能力发展。

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