中国突破发动机关键技术 部分技术领先美欧

　　据中国兵器工业集团公司网站报道，近日，伴随着中国兵器工业集团内蒙古北重集团公司3.6万吨黑色金属垂直挤压机的轰鸣声，一支红色的粉末高温合金棒冲天挤出，标志着航空发动机粉末涡轮盘材料挤压技术取得了重大突破。此次试制成功，填补了我国航空事业一项空白。

　　涡轮盘是航空发动机中最关键的核心部件，被称为发动机的皇冠。粉末高温合金材料是制造高性能、高可靠性、长寿命先进航空发动机用涡轮盘的必备材料。目前世界上只有美国威曼·高登公司和法国阿布杜瓦公司具有航空发动机粉末涡轮盘材料挤压技术，并为其本国的航空工业服务。

　　我国粉末高温合金材料体系和发动机用粉末盘制备工艺与欧美接近，但由于受到设备条件限制，粉末盘关键制备工艺之一的大变形量挤压开坯技术一直无法实施。北重集团3.6万吨黑色金属垂直挤压机的建造，为有效解决这一问题提供了基础手段，实现了这一技术的跨越式发展。我国知名航天航空材料专家汪武祥研究员在挤压试制现场激动地说：“北重集团用几年时间实现了我国航空人几十年的又一梦想！”

　　此次试制的成功，为北重集团充分发挥3.6万吨黑色金属垂直挤压机的生产能力创造了崭新空间，为提升企业特种材料产品竞争能力夯实了技术基础。

　　中国突破线性摩擦焊技术：F-22发动机制造必备

　　欧洲战斗机“台风”发动机的3级低压压气机整体叶盘是线性摩擦焊接技术成功应用的顶级标志。而在美国第四代战斗机F-22“猛禽”和F-35“闪电”Ⅱ发动机上整体叶盘的应用，标志着线性摩擦焊这一固相焊接技术在发动机的应用又上了一个新的台阶。

　　线性摩擦焊技术对提升新一代发动机性能至关重要。作为国内专门从事航空制造技术研究和工艺装备开发的综合性科研院所，中航工业制造所自上世纪90年代初即开始跟踪国外技术进展。经过充分调研和反复论证，于2003年4月开始了20吨线性摩擦焊试验设备的自主研发。在国外技术封锁、参考资料少、基本没有经验可借鉴的情况下，制造所组建了一支由焊接、机械、液压、电气等多个专业的技术人员组成的攻坚项目组，开展了完全自主创新的技术研究，于2006年4月成功研制出国内第一台液压伺服线性摩擦焊试验设备。

　　在各级领导和专家的关怀、指导下，中航工业制造所2006年8月成功实现了第一件线性摩擦焊试件的焊接；2007年12月，成功实现国内第一件碳钢材料压气机整体叶盘模拟件焊接；2008年2月，成功实现国内第一件钛合金材料压气机整体叶盘模拟件焊接；2009年9月，成功实现国内第一件不锈钢材料风扇一级整体叶盘1∶2缩比模拟件焊接……

　　在线性摩擦焊技术领域，中航工业制造所一直处于国内领先地位。开展了碳钢、不锈钢、高温合金、钛合金、单晶、粉末高温合金等材料的线性摩擦焊工艺研究，针对钛合金进行了不同材料组合的线性摩擦焊工艺、热处理、接头组织分析和力学性能测试等方面的系统研究，积累了大量的试验数据，研制的叶片单元考核件和压气机整体叶盘模拟件都通过了高周疲劳试验考核。同时在摩擦焊机理研究方面，针对异材钛合金线性摩擦焊的产热机理及温度场形成与演变规律、焊接过程金属塑性流动行为、微观连接机理、焊接可靠性等开展了深入的研究。搭建了钛合金线性摩擦焊接头的组织、性能、微观连接机理等的数据库，更好地保证了线性摩擦焊技术在工程方面的应用。

　　中航工业制造所线性摩擦焊技术经过近十年的发展，在国内外学术期刊上发表论文50余篇，培养硕士20名，博士5名，博士后1名。为了实现线性摩擦焊技术在发动机整体叶盘上的应用，制造所又完成了大吨位线性摩擦焊设备的研制，设备的各项指标达到国际先进水平，为技术成果转化奠定了坚实的基础。

　　据俄罗斯知名航空发动机制造商“礼炮”公司官网（salut.ru，音译“萨留特”）10月31日发布消息称，当天该公司迎接了到访的中国贵宾——中国中央军委副主席许其亮上将一行；俄罗斯国防部长谢尔盖·绍伊古陪同参观。

　　报道说，“礼炮”公司总经理马萨罗夫（Masalov）在欢迎致辞中强调了与中国在航空发动机制造方面合作的重要性。许其亮上将表示，希望双方在长期互利的基础上继续加强合作。

　　报道称，许其亮还参观了“礼炮”厂的车间、发动机测试场和组装线以及该公司的历史展馆。

　　近年来，中国与俄罗斯在军用与民用航空领域的合作日益扩大与加强，两国军工合作方式也正从单一的武器销售与购买向合作共同研发的方向转变。2005年底，俄罗斯国防产品出口公司与中国签署了出口100台由俄罗斯著名航空发动机制造骨干企业之一——“礼炮”公司生产的AL-31FN改进型推力矢量发动机的合同，合同总价值3亿美元。该型发动机将安装在中国新型战斗机上。这也成为俄罗斯国防产品出口公司在2005年里最大的一笔武器出口交易。而2006年11月2日第6届珠海航展新闻发布会上，“礼炮”公司正式宣布将与沈阳黎明航空发动机公司合作，在中国建立合资企业，研发和生产新型航空发动机，并为中国空军战斗机提供发动机升级和民用支线客机发动机设计制造技术。这标志着中俄两国在航空技术上的合作已经上升到了一个新的台阶。

　　据俄罗斯媒体称，中国的歼-20战机使用了俄罗斯发动机，这种发动机也许就是礼炮公司的AL-31FM1的改进型号。从我国当前航空工业发展来看，掌握先进航空发动机开发与制造技术是提高国防力量与装备水平的重要一环。正如俄罗斯军备问题专家皮亚图什金所言，成立合资企业是中国获取俄罗斯先进航空发动机制造技术的一个捷径。而对于俄罗斯来说，中国市场有着举足轻重的地位，两国在航空乃至军工领域的合作前景无疑示十分广阔。

　　在俄罗斯庞大的航空工业体系中，除“礼炮”和“留里卡”外，还包括以彼尔姆航空发动机设计局为核心的AVIADVIGATEL联合公司、SOYUZ航空发动机研发生产联合体等航空发动机生产企业。这些发动机设计局具备从发动机的概念设计、雏型件、研发到零部件制造、组装和测试等全套技术能力，规模相当庞大。“礼炮”和“留里卡”更是从开发设计到终端制造的最具垂直整合实力的航空发动机工业集团。从两者的发展轨迹来看，在前苏联计划经济时期，这类公司和设计局由前苏联政府统一分配研发和生产计划，与之后俄罗斯航空发动机公司漫长的发展道路存在着诸多共同点，同时也保持了长期的合作关系，在航空发动机的研发制造上齐头并进，为前苏联乃至俄罗斯航空工业的发展贡献甚大。

　　据介绍，空中战斗机的格斗，即空中拼刺刀，过去都是靠咬尾、机炮，后来发展为使用格斗导弹。目前在新的空战条件下，又发展为近距的越肩格斗，即战机发射导弹后，能够越过机翼向后攻击。据他分析，战机能够实现越肩发射，主要源于先进的后视雷达。在发现目标后，导弹具备矢量推力和先进的过载，机动能力也很强。而飞行员的头盔瞄准器及立轴发射的大角度，也使得导弹的性能得到极大的提高。

　　据悉，中国研制的歼20战斗机在携带有PL10导弹之后将具备“超级回马枪”绝技，任何尾随中国战机的敌机都要心惊肉跳了。

　　第四代、第五代战斗机普遍具有越肩格斗能力。例如俄罗斯的R-73M2、R-74ME已经实现越肩后向攻击，美国的AIM-9X、中国最新研制的PL-10等第四代格斗导弹也具备越肩攻击能力。吴国辉指出，中国引进苏-35战斗机，其原因之一就是苏-35具备了相当的越肩发射格斗导弹的能力。未来，近距越肩发射的格斗导弹将使得飞机的性能和飞行员的技能发挥到极致。

　　所谓越肩发射就是本机利用机载火控系统控制机载空空导弹攻击尾后敌机的一种新型的攻击方式。简单讲就是战机可以在不掉头的情况下，向后发射导弹进行攻击的作战方式，这是自上世纪90年代末期以来，一种全新的空战方式。

　　近日，一组歼-20战机2002号原型机挂载某型空空导弹的照片被曝光，这是歼-20战斗机首次携带武器出现在世人面前。网友发现，中国隐身战斗机已经采用了一种全新型号的格斗空空导弹，一些分析人士称，这种导弹也许称为PL-10或PL-13（霹雳-10或霹雳-13），是一种新型高性能格斗空空导弹，与美国最新的AIM-9X导弹性能相当。

　　越肩发射是—种新的攻击方式，即本机利用机载火控系统控制机载空空导弹攻击尾追本机的敌机的攻击方式。同时越肩发射又可分为两种发射方式：一种是导弹向前发射、在空小转弯，然后去攻击后方的目标，叫做前射（forward—firing）；另一种是导弹直接向后发射，去攻击后方的目标，叫做“后射”（rear—firing），也叫“后向攻击”，有时讲越肩发射。而在没有讲足何种发射方式时，一般可以认为是前射，因为在前射时，导弹毕竟越过了本机机翼这个“肩”，而后射却没有。

　　目前，只有第四代近距空空导弹具备越肩发射能力，在图中我们可以看到，越肩发射能力让第四代空空导弹的做战飞行包线远大于第三代导弹。这样，第四代导弹的杀伤能力和不可逃逸区都得到了成倍提高。

　　根据海外的资料，我国第四代近距导弹的编号是PL-10，早期的方案是无弹翼布局，显然强调了射程、速度等方面的指标，不过为了改善发射包线两端的性能，采用了推力矢量技术，但是显然并没有从根本上解决问题，所以最终我们看到的PL-10还是和IRIS-T一样，采用了大量的边条翼，也就是导弹中部的长方形弹翼。

　　新型PL10导弹采用边条翼的布局，不过从图片上来看，它的弹翼长度似乎较小，显示在提高升力的同时也希望能够兼顾速度方面的指标，同时位置比较靠前，这样降低升力中心变化范围，有利于简化导弹的控制系统，另外它的尾舵面较大，显示可以提供较大的控制能力，对于正常布局的导弹来说，尾舵的升力方向和弹翼的升力方向是相反，所以因此导弹的响应特点较差，较大的舵面可以提供较好的操纵能力，同时也可以起到平衡导弹的重心，尤其导弹发射包线的末段。另外它可能和IRIS-T一样，也采用推力矢量来增加导弹的机动性能。（上图为早期PL10导弹的结构，下图为后期PL10导弹的结构）

　　在制导系统方面，第四代近距格斗空空导弹采用红外成像导引系统，有两种一种是线列阵，如IRIS-T采用的4x128锑化铟线列阵，它采用机械扫扫描体制，技术和结构比较简单，但是可靠性和灵敏度仍旧相对偏低，还有一种就是AIM-9X采用的128*128面积阵，采用电子扫描，探测距离远、灵敏度高，抗干扰能力强，便是结构复杂，成本较高，根据军用电子元器件材一书，我国已经可以生产128x128乃至更大的凝视焦平面阵列器件，实现了二维电子扫描，器件的作用时间长，探测距离远，灵敏度高，特别是省去了复杂的机械扫描机构，从而大大减少了设备的体积和重量、功耗，增加了可靠性， 这对于空间有限的战术导弹来说非常重要，所以一般认为PL-10可能采用的是128x128面积阵。