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[軍史] 新中國前30年空軍事故50%與發動機故障有關
#1
發表於 2017-1-15 19:26
2017-01-15 11:28:58 來源: 兩機動力控制
中國航空發動機的發展，牽動着每一個中國人的心。有的人總說中國航空發動機缺乏投入、型號少等問題，還有人對中國在渦扇發動機上長期落後于世界先進水平嘆息不已，因為中國在建國初就已經裝備了最先進的噴氣式戰鬥機，但是在60-70年代，中國和世界航空發動機的差距不但沒有縮小，反而差距越來越大。等到美國、蘇聯等國裝備第三代渦扇發動機的時候，中國還在第二代渦扇發動機上艱難跋涉。渦扇九發動機發展28年，在21世紀才終成正果就是一個典型。
但我們必須認清一個現實，國航空發動機的基礎，相對于西方國家和蘇聯來說，實際是非常薄弱的。中國雖然在建國之初就裝備了最先進的噴氣式戰鬥機，而且很快就進入國產化階段，但實質還是仿制蘇聯發動機。中國的航空發動機產業，實質上是在戰爭的壓力下，硬生生照貓畫虎建立起來的。
由于國防壓力大、中國又在國際上出于孤立地位，因此航空企業基本上是單純仿制，沒有下功夫及時消化、吃透技術，制造零部件以滿足蘇聯圖紙尺寸為標準。至于蘇聯發動機為什么這樣，這種設計有什么問題隱患，仍然是不知其然，更不知其所以然。
渦噴-6發動機
事實上，中國仿制的五十年代噴氣式發動機，當時仍然處于發展的初級階段，各種研究和試驗方法並不完善，對性能特性引起各種故障的研究不夠，可靠性和壽命的試驗方法不夠完善。再加上當時蘇聯的設計指導思想，是以追求高性能（推力）為主，忽視結構強度，犧牲發動機壽命和耗油率。換句話說，當時中國在仿制蘇聯發動機基礎上建立的發動機產業，根子上就被埋下了巨大的定時炸彈。
此外，當時中國為了大批量裝備戰鬥機，實現以“數量”制衡的目的，航空工業採取了片面追求進度和數量的方式，忽視發動機質量而盲目搞產值翻番。因此新中國在建國前30年面臨的航空發動機問題，不是有沒有什么先進渦扇發動機，有沒有大推力發動機的問題，而是缺乏質量合格發動機的問題。
根據上世紀80年代中期航空工業部質量司的統計，1952年至1983年，因產品設計和制造等質量問題共發生等級事故中，其中發動機質量占48.3%。在等級事故中， 一等事故占三分之一，其中發動機質量也是最突出，約占一等事故的38%。而根據空軍統計，建國三十多年來發生的一、二等事故中，屬于航空發動機設計、制造引發質量問題造成的約占50%(與航空工業部質量司統計的數宇相近）。而世界飛行事故中，由于航空發動機造成的僅占4.5%，等于說中國航發事故率是世界平均水平的10倍多。
中國在研制發動機的時候，下馬了一些發動機型號，例如噴發-1A、渦扇5、渦扇6和渦扇8。很多人認為這是因為中國發動機研制是和飛機型號配套進行的，沒有了飛機型號，發動機就自然死亡。當然這是不正常，也很可惜，但在中國航發基礎極為薄弱的時代，那些和戰機型號配套的發動機，就活得很好嗎？絕非如此。
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#2
樓主 發表於 2017-1-15 19:27
渦噴-7模型
截止上世紀80年代中期，中國大量生產的航空發動機就只有3個型號，渦噴-6、渦噴-7和渦噴-8。其中渦噴-6是為了大量的殲-6戰機，仿制蘇制Pд-9Б噴氣發動機；渦噴-7是為了裝備少量殲-7、殲-8戰機，仿制蘇聯Р11-Ф-300發動機，渦噴-8是裝備我軍轟-6轟炸機，仿制蘇聯PⅡ-3M發動機。這三種發動機，可以說就是當時中國空軍的心臟，是必保的項目，如果沒有這三種發動機，中國空軍相當于不存在了。
然而在改革開放之初，這三種極為重要航空發動機的質量卻依然很不樂觀，屢屢發生成批返廠的質量問題。例如渦噴-6發動機。當時空軍曾經統計有數萬多台次在壽命期內就返廠排故（渦噴-6發動機本身壽命就只有200小時），主要質量問題包括渦輪軸轉接圓弧超差造成斷裂、壓氣機七級盤工藝不好發生爆破、壓氣機一級葉片折裂、採用直流噴杆加力筒體爆破、起動機絕緣不良，電阻低，彈簧斷等。
其中前三項占據全部問題發動機數量的74%，其中最大的就是恐怖的渦輪軸轉接圓弧超差造成斷裂問題，曾多次造成空軍殲-6停飛。空軍當時計算渦噴-6的空中停車率高達0.94/千小時，美國規定發動機空中停車為0.2/千小時，我國空中停車率是美國4.7倍，這主要由于渦噴-6燃油系統出現故障較多。其次是渦輪部件故障和壓氣機部件故障。
再看渦噴-7。它的主要問題依次是，使用中滑油變黑潤滑不良、點火電纜導線折斷、壓氣機一級葉片磨損斷裂。老型號毛病沒改，1964年就開始改進研制渦噴-7甲。由于渦輪前温度提高100°С，在長期試車中出現火焰筒安裝邊裂紋，但當時不下決心排除這種故障，卻降壽一半出廠使用。該問題經過18年之后，直到1982年才解決。這種反常的更改發動機方法，並未引起人們的重視。
渦噴-7甲發動機，雖然做過大量的技術模底工作，但直到1984年末，還發生加力燃燒室温場分布不句，加力筒體有局部高温而產生裂紋等質量問題。而在研制渦噴-7乙的時候，相同錯誤再次發生：為了提高性能，將渦輪前温度提高100°С，全加力推力增加到6100公斤，當時發現燃燒室出口温度場不合格，沒有進行嚴格調試，就投入批生產。交付部隊發現發動機二級導向器葉片發生裂 紋變形，影響空軍使用安全，又回頭來進行研究排故。
對于目前的航空發動機，我們就要求堪用即可，就像整容，底子越差，越不能瞎折騰，過得去就行，整成明星根本不現實。
而渦噴-8的問題在于斜盤軸承剝落，柱、塞不耐磨一再降壽、燃油調節器性能差，有脫套卡死事故、渦輪盤氧化夾渣造成爆破等。從1980年到1981年渦噴-8提前換發動機26台。按飛行小時折算，提前換發率高達0.65/千 小時。而美國規定為0.2/千小時，我國高出三倍多。
這種觸目驚心的質量問題，首先是原設計就存在可靠性、耐久性差的缺陷，其次是中國發動機設計人員未消化、吃透，就進行改進改型，最后是因為廠家生產時工藝紀律鬆弛，檢驗不嚴。也就是說，蘇聯設計了有質量問題的航空發動機，中方再囫圇吞棗，不加理解的就改設計，最后工人再不負責任的粗心生產。你想這質量能好得了嗎？這等于一個手潮的大夫，按照鳳姐的模子給別人整容，這齣來還能有人樣嗎？以這種環境和基礎，那些下馬的渦扇5、渦扇6和渦扇8發動機即便上馬，又能如何呢？
因此，儘管現在已經是2017年，但中國在航空發動機研制上淺薄得依然像個小孩子。儘管中國仿制、生產發動機的歷史可以追溯到上世紀50年代，但是中國開始加大航空發動機的投入滿打滿算只有20年，制造工藝提升改進航發質量以滿足空軍需要也就5-10年左右（以渦扇-10堪用為標誌），將發動機作為國家重大項目也只是在2015年，從體制上理順航空發動機研制生產，還是在2016年。
因此，我們現在仍然不能要求中國航空發動機一步到位，迅速趕上國際先進水平。能拿出質量穩定、堪用的渦扇發動機，就已經是巨大的里程碑。至于研發像F-119、F-136這樣的先進第五代發動機乃至第六代發動機，還需要腳踏實地一步步攻堅。畢竟飯只有口一口的吃，身體才能強壯。
本文來源：兩機動力控制 責任編輯：張曉虎_NN5519
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