“十三五”全面啓動航發專項 回顧渦扇6坎坷命運

出品：科普中國

製作：鐵流

監製：中國科學院計算機網絡信息中心

11月24日，全國工業和信息化科技創新大會在北京召開，部署“十三五”工信系統產業創新任務。工信部部長苗圩在會上説，要全面啓動實施航空發動機及燃氣輪機重大專項。

苗圩説，“十三五”期間，要實現突破兩機專項關鍵技術，推動大型客機發動機、先進直升機發動機、重型燃氣輪機等產品研製，初步建立航空發動機及燃氣輪機自主創新的基礎研究、技術與產品研發和產業體系。

回顧中國航空發動機研發的艱辛歷程，就不能不提到渦扇6。

（渦扇6）

渦扇發動機是在渦噴發動機的基礎上發展而來的——在普通人看來，渦扇發動機就像是由一個風扇和裏面的核心機組成的。而高壓壓氣機、主燃燒室、高壓渦輪是是核心機的三大部件。高壓壓氣機的作用是將空氣源源不斷的送進發動機，並將空氣加壓，使發動機獲得充足的氧氣，在將空氣抽進發動機的同時，也會獲得空氣的反作用力，進而產生一小部分推力。主燃燒室高壓空氣和燃料混合燃燒的地方，產生的高温高壓燃氣一方面推動渦輪的運轉，而渦輪通過軸承連接驅動風扇和高壓壓氣機工作，另一方面高壓燃氣經過尾噴管噴出後產生推力。

與渦噴發動機不同，渦扇發動機還有一個概念，那就是涵道比。

涵道比是指渦扇發動機的風扇空氣流量與核心機的空氣流量的比值。也就是經過外涵道和內涵道的空氣流量的比值。大涵道比渦扇發動機油耗低、噪聲小，迎風面、被彈面、雷達反射面積偏大，因而適合做民航發動機。小涵道比渦扇發動機加力推力大，推重比大，迎風面、被彈面、雷達反射面積偏小，因而適合做戰鬥機發動機。

在上世紀中葉，由於渦扇發動機在性能上相對於渦噴發動機具有一定優勢，加上鐵幕拉開後嚴峻的國際局勢，使西方國家開始着手渦扇發動機的研發。在1948年，英國就開始研發康維渦扇發動機，美國也採用比較成熟的渦噴發動機為核心機開發新的渦扇發動機。在通過156工程建立起自己的國防工業後，中國也在上世紀60年代開始渦扇發動機的研發。

渦扇6的研製項目代號為910工程，於1965年完成方案論證。歷經三次上馬，五次轉移加工生產地，並最終因為J9和強6相繼下馬而夭折。截至1983年，總共生產四批10台試驗機，完成300項零部件試驗，試驗時間3萬2千多小時，整機試車334.1小時。

渦扇6的命運如此坎坷的原因有很多，比如研發經費嚴重不足，這點和歐美各國同時期研發的發動機做對比就一目瞭然了——美國F100研發耗資11億美元；法國M53和英國RB199發動機研製經費分別為6.99億和6.6億元；而渦扇6在將近20年的時間裏，累計使用研發資金1.2億元人民幣，資金嚴重不足大幅拖累了研發進度。再比如中國航空工業底子薄，過高的目標和相對薄弱的工業基礎使渦扇6的研製困難重重。

技術指標不明確也對渦扇6的研發造成了很大影響。一會兒要求裝備渦扇6的戰機具有非常好的高空高速性能，實現速度3馬赫，升限3萬米。一會兒又要求突出亞音速、跨音速性能，要擁有很強中低空狗鬥能力。這種技術指標要求也讓工程師們無所適從。

（由於J9經過三次上馬，三次下馬，有多種方案，上圖為J9的某一種方案模型，下圖為網友根據模型製作的假想圖）

一直以來，網絡上一些聲音竭力詆譭渦扇6，某門户網站的文章中甚至用“禍國殃民”來形容渦扇6。與此相反的是，渦扇6和渦扇10的總師張恩和卻言，“渦扇6的下馬，使得我們航空工業失去了一次縮短同西方差距的機會”。

就以渦扇6飽受詬病的可靠性來説。雖然直到渦扇6下馬，它的穩定性和可靠性依然無法得到充分保障，但是這不是抹黑渦扇6的理由。事實上任何一個發動機的穩定性和可靠性都是一點一滴的改進獲得的，特別是在長期使用過程中不斷髮現問題，分析問題，解決問題。即便以美國的技術實力，F100發動機在交付部隊使用後，造成多起機毀人亡事故，直接導致F15成為機庫女皇，F16大量停飛。為了提升發動機的可靠性，美國用了整整10年時間。可以説，一款成熟的航空發動機是靠資金、時間、人才和試飛員的生命堆砌而成的。1984年的渦扇6缺的就是在使用中排除故障的機會——生產更多的試驗機，更長的試車時間，小批量生產後不斷改進、排障，正如F100在1974年至1984年間完成的事情——用10年時間提升穩定性和可靠性。

從結果上看，即便最後渦扇6下馬，中國也通過研發渦扇6獲益良多，不僅鍛鍊了人才、培養了自己的研發隊伍，還攻克了發動機啓動、喘振、振動、高温等114項關鍵技術，其中有30多項獲部、省以上“科技成果獎”，航空發動機高温軸承等3項獲“全國科技大會獎”。

在新技術方面，取得了跨音速風扇、氣冷高温渦輪、平行進氣燃燒室、彈性支承、擠壓油膜軸承等技術突破。

新材料方面，取得了鈦合金、高温合金、石墨封嚴等15中新材料技術成果。

新工藝方面，取得了氣冷空心渦輪葉片、鈦合金長葉片模鍛、薄盤和細長軸加工等17項技術突破。

在附件方面，取得了高能電嘴、氣芯加力燃油泵等9種新型附件技術成果。

……

這些技術成果為中國之後的國產發動機研發夯實了基礎。

最後，我們再來看渦扇6的性能。渦扇6加力推力12.2噸，軍用推力7.27噸，推重比5.93。加力油耗2.26千克/千克（推力）·小時，最大軍用推力油耗0.68千克/千克（推力）·小時。最大空氣流量為155千克/秒，渦前温度為1077攝氏度，推重比5.93。以渦扇6為基礎的改進型渦扇6G在發動機體積保持不變的情況下，減少重量，將加力推力提升到13.8噸，最大軍用推力提升到8.56噸，推重比為7.05。

誠然，這僅僅是紙面數據，而非實際性能，在渦扇6已經夭折的情況下，已經無法用實踐去證明渦扇6是否真能通過10年時間去完善成熟，更無法去揣測其實際性能了。在渦扇6已經逝去30餘年，渦扇10已經守衞祖國的領空之時，606所、410廠已經用實際行動展現了自己的決心和能力，就讓一切爭議和評説雨打風吹去吧。

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