殲-20戰鬥機研製成功之後,配套WS15渦扇發動機成為大家關注的焦點,近日網上出現了中國航發技術成果的圖片,從中似乎可以推測WS15渦扇發動機研製進程。
從相關圖片來看,WS15渦扇至少已經完成03批發動機,並且還完成了發動機改進,也就是改進批發動機,表明發動機研製正在向縱深發展。
許多人可能感覺奇怪,為何一型還沒有投入實用發動機為何要生產這麼多,實際上航空發動機需要長時間進行試驗才能驗證發動機性能,為了加快試驗進度,就需要多部發動機同時進行測試,以美國F119渦扇發動機為例,1991年普惠公司獲得工程發展合同,就包括9部研製試驗發動機、33部飛行試驗發動機,試驗項目包括8900發動機試驗和7000小時推力矢量噴管試驗,後來根據試驗進展情況,減少1部飛行試驗發動機,增加了2部地面試驗發動機,因此WS15渦扇發動機已經完成03批發動機,它的各項試驗正在緊鑼密鼓的進行之中。
考慮到發動機試驗需要多部發動機,這樣對於相關單位生產能力提出了更高要求,所以我們看到WS15從03批開始採用了MBD技術(基於模型的數字化製造)傳統航空發動機製造雖然也實現了三維設計,但是加工的時候還需要轉為二維圖紙,這個過程比較繁瑣,數據誤差也比較大,而MBD是基於模型的數字化製造技術,從而有效提高了發動機製造效率。
航空發動機在研製過程之中會根據性能要求、試驗出現情況、暴露的問題對發動機進行一定改進,F119渦扇發動機在研製過程之中就進行了相應改進,其中一個主要改進就是燃燒室由四區供油改為三區供油,以簡化發動機結構,降低重量和成本,因此WS15在研製過程之中應該也進行了相應改進,從此前相關技術人員先進事跡可以看到WS15研製似乎遇到了發動機振動問題,航空發動機是典型三高產品(高轉速、高壓、高溫),因此振動是航空發動機大敵,如果振動過大,不但會影響航空發動機本身性能和狀態,還會影響飛機性能和狀態,引起航空發動機振動原因有許多,包括航空發動機氣動設計、部件匹配甚至包括發動機裝配都會產生航空發動機振動,所以我們看到WS15先後進行了內、外涵道匹配設計,然後又進行了改進設計,包括整體動力特性、異常載荷等,甚至進行了核心機裝配工藝等方面的研究。顯然是為了控制航空發動機振動。
從這裡可能看到WS15渦扇發動機研製應該已經進入尾聲,針對此前研製過程之中出現了問題進行了有針對性完善和改進,取得了較好的成績,裝機應該已經指日可待,這裡也可以看到空軍和相關單位對於WS15研製態度謹慎,考慮到航空發動機研製難度極大,
F119渦扇發動機在1991進入工程發展階段,完成美國空軍鑑定已經是1999年的事情了,而通過初步使用審批,完成工程發展已經是2002年的事情,從這個角度來講,WS15這個發展方針還是符合實際的,否則就會出現欲速則不達的局面。