2018年初,摄于中国航空博物馆,即将大学毕业的我在那时还未意识到与它的缘分可能会伴随接下来的一生太行系列发动机作为我国自主研制的大推力涡扇发动机,自2006年3月24日正式设计定型并于25日在《中国航空报》刊登定型消息以来,成为航空爱好者长期关注的焦点。尽管太行发动机的实物在中国航空博物馆、北京航空航天大学博物馆等地有公开展出,但由于其现役主战装备的身份,在许多爱好者前依旧隔着一层神秘的面纱,尤其是它与另一款同样由我国自主研制的新型歼击机——歼10的坎坷姻缘,更加令人说不清理还乱,今天本摸鱼博主就尝试与大家一起回顾那段筚路蓝缕的岁月。
一、新歼配新发?
时间的指针拨回1983年9月,航空工业部科技委在北戴河召开新歼发动机选用方案评审会,此次会议审查、评议了供新歼选用的5种发动机方案,分别为涡喷6丙、涡喷7甲、涡扇6改、涡喷15和新型发动机(即后来的太行),近百名参会专家以无记名投票、加权平均的方式选出新型发动机作为新歼的定型动力,然而这一方案并没有被国防科工委采纳,新歼的发动机最终还是决定采用涡喷15。这样的选择不难理解,新歼配新发?!即是放在今天,也是十分充满风险的行为,更何况在那个整体工业水平还不是那么强大的年代。此时的涡喷15,看得见摸得着,而新型发动机呢,或许还停留在方案阶段。航空发动机研制周期长,进度难以把握,谁又能拍着胸脯保证和新歼的同步研发顺利进行。此时中国航空发动机工业已历经了涡扇6发动机“三下四上五转移”的艰辛研制,虽然结果令人遗憾,但一定程度上也锻炼提升了航发研制的材料、工艺能力,再加上获得了CFM56发动机(这段历史可阅读@天真卖萌Bernard 胡诌施佬太行系列文章),抓住新歼研制的机遇,提出发展新型发动机不仅能让我国航空发动机研制水平追赶国际先进的步伐,也是对新歼战斗力的负责。
为了不错过发展机会,1985年底,航空工业部科技委发动机专业组吴大观等九位老专家联名向中央军委主席写信,疾呼发展新型发动机。该项建议在1986年1月8日得到了肯定的批示,自此新型发动机的研制提上了日程。1987年8月,国防科工委同意在七五期间开展新型发动机的立项论证。从1989年开始,新型发动机验证机开展了一系列验证试验,1992年3月17日,新型发动机验证机实现最大推力状态下稳定工作5分26秒,至此所有验证试验取得圆满成功,随后国务院正式批准新型发动机立项研制。1994年,新型发动机转型工作会议在北京召开,确定新型发动机转入原型机研制阶段,我们的太行越来越近了!
二、新歼要和黄毛小子走了
1989年,国际形势发生急剧变化,在一次访苏军事代表团里,宋文骢总师带着刘华清副主席的要求考察了苏27的发动机——阿勒-31F,并认为该型发动机可以用于研制中的歼10。回国后的高层会议上,刘华清副主席排除异议,为抓紧歼10研制和引进俄制发动机定了调。
1991年8月27日,歼10全尺寸金属样机完成总装,此时的配装发动机仍为涡喷15,这张图片可以清晰的看到涡喷15拆除加力筒体段后露出的环形火焰稳定器。(值得注意的是,虽然图片中没有后半段机身,但此时的新歼已经采取整体安装拆卸发动机的设计,图片展示的应该是试验过程。)
感谢细心的石头哥@装引擎的石头1992年2月,宋文骢总师赴俄签订了引进阿勒31FN发动机样机和试飞发动机合同。1995年5月,宋文骢总师赴俄出席首台阿勒-31FN发动机验收交付仪式,同行的人员里正好有太行发动机的总设计师张恩和。回国途中的张恩和总师一言不发,此时的他,正在经历太行研制过程中最艰难的时间。张恩和总师心里清楚,新发配新歼,一是风险极大二是新歼找到了合适的发动机配装试飞,而在此时,轰6飞行台寿命也已经到期,太行的试飞工作到底何去何从?涡扇6发动机无机配装下马的悲剧难道又要重演?
三、一发托两机!
早在1991年底,张恩和总师便意识到太行的配装试飞问题,为此他组织专业人员进行太行配装其他飞机机型的多方面可行性论证,找到了关键环节形成了可行的方案。刚好在这一时期,我国正式引进了苏27飞机同时也在研究引进生产线并进行国产化生产。1994年(十一号工程总设计师李明会议为1997年),张恩和总师联合601所进行协调了协调研究,随后由张恩和总师签发的《关于将太行发动机装在某机上试飞的请示》报送到中国航空工业总公司。1995年6月,曹刚川副总参谋长来到606所调研,在听取张恩和总师关于申请使用引进飞机试飞的汇报后,曹刚川副总参谋长传达了中央军委的重要决定——“太行的成败不仅关系到歼10也关系到歼11”。自此,一发托两机的基调就此确定,这既是重担更是中央领导对太行的深厚寄望。
1998年5年,总装备部正式同意太行首装对象由歼10调整为歼11,太行发动机的研制工作也正式纳入十一号工程。也是在这一年的3月23日,配装阿勒-31FN的歼10在温江机场首飞成功,谁曾想这一擦肩而过,便是十几年光阴。
四、万事俱备只欠东风
1997年3月,太行发动机两总系统组织召开全尺寸金属样机设计动员会,由于太行主体尺寸比苏27配装的阿勒-31F稍大,而两型发动机控制附件有很多相同(是相同,某种意义的哲学美俄混血)。为了满足发动机外廓尺寸满足要求,参研人员到外场广泛收集资料、测量尺寸、了解接口。经过一年多的努力,太行全尺寸金属样机装配完成,1998年10月6日,运送样机的车队缓缓驶离了装配厂房驶向112厂。经过几天的装机评审后,10月13日,太行金属样机在安装车架上慢慢向发动机舱内推进,在剩下最后80厘米的时候由于一支点回油管与飞机干涉,机上无法排故只能退出发动机第二天再试。10月14日11时,经过一个半小时的奋战,太行金属样机成功安装到歼11 飞机上!
值得一提的是,在太行验证机试验阶段,曾一度使用涡喷15的收敛式喷管,抓住苏联解体机遇,研制单位和彼尔姆公司签订合同,为太行设计一款满足技战术要求的收扩式喷管。说到彼尔姆,大名鼎鼎的D30发动机就是该公司的产品,而他们家还有另一款能让米格31实现高空高速截击的发动机——D30F6,彼尔姆正是在这型发动机收扩喷管的基础上向太行提供了设计方案。
可以看到左边的太行和右边的D30F6结构上十分相似,尤其是在重力下自然下垂的放气活门,这种内流路非连续的收敛扩散喷管后来又被称作引射喷管在之后的几年里,彼尔姆陆续交付了X台尾喷管,到太行正式确定更换首装对象,又及时进行适应性修改交付了X台优化后的尾喷管,太行的研制似乎到了万事俱备只欠东风的环节。
五、我们的太行飞起来了!
2001年6月6日,112厂北陵机场,一架银白色战鹰腾空而起,这架由我国自行组装的0003架歼11的右发动机舱配装的正是太行发动机,这一天,太行首飞成功!按照十一号工程向上级提交的三步走方案——“第一步配装歼11进行单发试飞,第二步配装歼11进行双发试飞,第三步配装完全国产化的歼11B”,随后又在自行组装的0013架歼11上开展双发科研试飞。
大概是什么国产发动机不行只能一台装国产一台装进口发动机谣言的起源双发科研试飞进展顺利在给歼11换发时,由于太行发动机进气流量大,需要对歼11进气道进行调节,其中一项措施是将调节板减薄,为了满足减薄后的强度要求,转而使用复合材料,这一设计也沿用至今。在后续试飞中也因此出现了复合材料调节板故障问题,至于风扇叶片断裂则更是后话了,大概这又成了装备太行发动机的歼11B喷零件的谣言起源。
经过不懈努力,2006年3月24日,国家航空军品定型委员会正式批准太行发动机设计定型。2010年,太行发动机和歼11B飞机共同获得当年的国家科技进步特等奖。
六、重逢
就在太行设计定型的那一年,一架编号为1004的歼10原型机腾空而起,此时配装的正是太行A发动机。这一刻距离歼10首飞过去了足足8年。
该架原型机如今陈列在中国飞行试验研究院功勋园跨越数年的重逢,太行A发动机在歼10上的试飞并不理想,各项技术指标均无法达到要求,最终只能遗憾下马。歼10也使用俄制发动机至今,后来甚至发展出了独有的礼炮厂阿勒-31FN(series3),也为四代重战的首飞服役带来了哲学发动机。
难道我们的歼10要一直靠俄制发动机吗?显然不是,200X年,上级机关批示了太行改进型发动机的研制工作,目的就是为了解决歼10飞机动力国产化的问题,改进后的太行发动机采用了全权限数字电子控制加机械液压备份系统,在控制逻辑上远优于俄制发动机。2011年7月,一架编号为1035的歼10B首飞成功,此时配装的便是太行改进型发动机。这一刻距离歼10首飞过去了13年。
论坛时代的军迷,每一张挂满CD、DS、FYJS水印的照片都会记忆犹新此时的航空工业实力,已不在像当年那样捉襟见肘,同时开展科研试飞的还有试飞院760号伊尔76飞行台、“一机托两发”优良传统下的双发重战(为此将附件机匣进行了适应性调整,称为太行某改进型2发动机),随着科研试飞的顺利推进,1031号歼10B原型机也加入科研试飞。
网络上流传的珍贵历史图片经过数年的科研试飞,某一天,两架量产涂装的歼10B出现在132厂,细心的军迷发现,这两架量产机配装的是太行发动机!随后,这两架歼10B交付空军某飞训基地进行领先使用,部队报告,配装太行改进型发动机的歼10B飞机各项技战术指标完全符合要求。
太行已行在这之后又过了数年,第04批歼10C出厂试飞照开始陆陆续续看到太行的身影,在某一年的航空报道上,一批整装待发的歼10C即将交付北部战区航空兵某旅,从此,我们的歼10飞机装备太行发动机逐渐成为理所应当的事。这一天的到来过去了太久太久。
圆梦
至于后来的故事,不管是谁持彩练当空舞的歼10TVC推力矢量验证机,还是飞行在祖国大江南北直插敌人心脏的尖刀歼20,甚至是逐渐在公众视野出现的南北六代验证机,太行发动机都以出色的潜力履行着这位从一发托两机到三代元老的中国心不竭的使命!