[转载]细侃航空发动机之二英法篇|行业拆客

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只看楼主倒序阅读我要置顶楼主发表于: 2016-09-10

1.英国罗尔斯罗伊斯公司

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相比这个标志大家都不陌生吧，劳斯莱斯，全球顶级的豪华汽车品牌。所以在此我介绍给大家一个鉴定伪军迷的办法：见到上面这个标志说是劳斯莱斯的，一般是伪军迷，说是罗尔斯罗伊斯的则有可能是有一定水平的真军迷。
能造高性能的航空发动机，那么打发几个手艺高超的工人师傅去打造个高大上的汽车自然不在话下，因为在早期工业化生产未实现流水化、自动化、智能化的时候，航空发动机的很多零件就是由熟练的技术工人用车床甚至手工打造而成。在这一点上，罗尔斯罗伊斯可的确称得上是喷气式发动机界的元老。

前面有人建议楼主多介绍一点关于航空动力发展历史方面的知识，所以在介绍罗尔斯罗伊斯的时候，楼主打算在介绍该公司划时代的作品上多放一点文笔，首先一个在墙内开花墙外香的“尼恩”式喷气式发动机。

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“尼恩”发动机在喷气式发动机的历史上一台具有划时代意义的产品，这点在其广泛的运用程度上可见一斑，从铁幕西边的英美到柏林墙那边的苏联，东方的中国，“尼恩”这样一台以高技术、高成熟度的产品为世界多个航空动力大国的发展奠定了基础，从美国普惠公司的仿制品J-24（不对啊，我全蓝星科技树最全最满的美国爹地怎么也会像某个只会模仿别人的毒菜国家一样山寨别人的品牌，一定是我打开的方式不对），苏联的BK-1“德文特河”以及“德文特河”的中国制版本涡喷-5，“尼恩”发动机获得一枚诺贝尔和平奖可是实至名归。

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可是令高傲的英国人没有料到的是，让他们费尽心力打造的“尼恩”大放异彩的反而是仿制该展品的苏联人。在朝鲜半岛狭窄的天空里，安装有“尼恩”仿制版本的的苏制米格-15战斗机可是把他的老大哥美国人好好教训了一番，就连刚刚成立不久、人均飞行时数不到几十小时的中国志愿军空军，也能驾驶着米格-15让美国人有些胆颤。而且不光如此，这台“尼恩”还给中俄两国的航空动力行业布下了希望的种子，相继成为了两国现代航空动力工业发迹的开山之作。据档案记载，在当年冷战帷幕即将落下的时刻，苏联意识到了自己在喷气式发动机领域与英国的巨大差距，而在那个政治风云诡谲多变的时刻，苏联人也只是抱着仅有的一点希望试图从英国引进“尼恩”的原品，斯大林在听到了这个提议后甚至还说了一句“有那个傻瓜会傻到把这么核心的产品卖给我们”的话，但是说归说，斯大林最后还是同意了这个引进计划，而英国政坛恰好还真有部分人抱有缓和对苏关系的幻想，于是就有了尼恩的东行，想必英国人现在肯定肠子都悔青了。

当然这样的故事还没有结束，罗尔斯罗伊斯养狼计划2.0版本在二十年后果然如期上映，这次的主角换成了这位：
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“斯贝”，这台英国人替代美国原产的J-79涡喷发动机安装在F-4鬼怪战斗机上的涡扇发动机不仅让英国人使用的“鬼怪”在飞行品质上较美国原产型号有了明显的提高。而它更大的一项意义在于它在二十年后继它的兄弟为中国航发工业打下奠基后，真正帮助中国的航空动力工业拥有了最后一块完成航空动力由仿造到独立自主跨越的拼图（具体的细节后面介绍我国发动机的时候介绍）。曾经在世界航空界流传有这样一个桥段：美国的飞机设计师在某次国际航展上埋怨法国的飞机设计师向中国人推销先进的飞机（曾经中国有过引进幻影2000的打算），而法国的飞行设计师则反唇相讥到是美国的飞机设计师帮助中国人学会了如何设计飞机（八爷高大上计划之格鲁门版本）。而在航空动力这个领域上，不得不说中我国的两次大跨越都是和英国人有关（当然我才不会告诉你还有一次大跨越又是和美国人有关）。
说到这多说几句，“斯贝”发动机的一个反面教材是安装在英制“鹰”式教练机上的“阿杜尔”涡扇发动机，说它是反面教材不是因为其在性能上有瑕疵，反而从设计角度上看“阿杜尔”这台罗尔斯罗伊斯的随心之作即使是在今天也是有很多设计细节值得后来者借鉴学习。说他是反面教材的真正原因是：
印度人在70年代引进了阿杜尔发动机的成品和生产许可证，由此感觉飘飘然的印度在1986年正式启动了名为“卡佛里”的国产发动机研制计划，在借鉴“阿杜尔”国产化工作的基础上计划投资8970万美元，于1997年交付使用。可是结果呢？嗯，比起悲剧的阿琼和LCA都还差一点，2012年末，由于未能满足印度空军的要求，印度方面将放弃研发国产卡佛里发动机的努力，26年心血全部泡汤。

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上图就是比阿琼和LCA还悲剧的“卡佛里”
其实到了这里故事还没完，在2006年印度曾和法国合作，用M88-2发动机（阵风战斗机发动机）的核心机为基础，开展卡佛里Ⅱ的研制工作。但是卡佛里Ⅱ发动机指标高得惊人，既要超音速巡航，又要矢量推力，还是全数字化控制，计划于2025年装机使用。
楼主觉得上面一个自然段说得好像是个神话故事，不过下面一个故事好像是真的：
有一天EJ200出门散步，看见中国人在唐人街上正在给斯贝举行树立牌坊的仪式，舞龙舞狮吹锣打鼓好不热闹，回到了罗尔斯罗伊斯的家里之后，EJ200又恰好路过放置着“阿杜尔”的仓库：
“嗯，咳咳，看看人家斯贝真是找了个好人家，姑爷踏实肯干敢吃苦，现在也是一大款了，那你怎么就找了这么个油盐不进的榆木疙瘩？”

嗯，导演说中国人戏份有点多，罗尔斯罗伊斯的股东今天好像气色有点不对。但是楼主表示被冤枉了，因为下一个主角刚才其实已经登场了。

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EJ200发动机，由罗尔斯罗伊斯公司总体负责，德国发动机涡轮联合公司、意大利菲亚特公司和西班牙涡轮发动机工业公司，以各占33%、21%和13%的股份于1986年12月成立的欧洲喷气涡轮公司(Eurojet Turbo GmbH)联合研制，1988年首台EJ200设计验证机在德国慕尼黑运转成功，1991年10月EJ200原型机首次试车成功。计划将制造20多台原型机用于地面和飞行试验。生产型号主要适装对象是新一代EF2000“台风”战斗机。
EJ200发动机采用了损伤容限和高效率的宽弦叶片、三维有粘的叶轮机、整体叶盘结构的风扇和压气机、单晶气冷涡轮叶片、粉末冶金涡轮盘、监控能力的FADEC等等一系列罗尔斯罗伊斯研究而成的新型技术，最大加力推力9000千克，推重比达到了第四代发动机技术水准的10级别，是一款适装性强、技术完善、可靠性高的中等推力发动机，堪称目前罗尔斯罗伊斯已投入生产的军用涡扇发动机中的翘楚。

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而且得益于EJ200的优异性能，采用远距耦合的EF2000战斗机表现出了可比肩某些采用矢量发动机战斗机的超强机动性。在2012年的范保罗航展中，EF2000战斗机的设计方EADS公司宣称经过该公司模拟空战验证，四架拥有预警机支援支持的EF2000可以轻松抵挡同等甚至1.5倍数量的F-35战斗机，其底气的根源一个是EF2000标配、采用冲压发动机的“流星”空空导弹，另一个则是EF2000优良的机动能力。所以鉴于EJ200目前表现出的出众技术特征，罗尔斯罗伊斯公司已经暂时搁置了EJ200发动机改进型号的研制工作。

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当然罗尔斯罗伊斯在军用涡扇发动机领域的雄心可不只如此，在堪称世界上最大传销圈钱诈骗案例的F-35战斗机项目中，罗尔斯罗伊斯公司和曾在F-22战斗机选型中落败的通用电气公司合作，利用通用电气的YF-120型号联合打造了F136发动机。本来按照第一次发动机大战的套路，此次罗罗和通用的强强联合已是志在必得，就算不会彻底击败F135也至少能从F-35计划中上千架的销售量中分得一杯羹，罗罗公司也借此希望完成其早几十年就孕育的打入美国军用航空动力市场的梦想（最早起始于斯贝发动机配备F-4，但未果），可惜，此间已经是囊中稍显羞涩的美国最终放弃了该计划（一个具有如此良好前景的项目就这么无果而终了，这一定是体制问题，我不禁陷入了沉思）。

从我们上面的介绍可以看出，罗尔斯罗伊斯公司的确可以称得上是世界航空动力行业中科研实力最强、产品覆盖最广、技术储备最雄厚的行业巨头，除了上述提到的一些军用航空发动机，罗尔斯罗伊斯公司的代表作还包括“奥林巴斯”系列船用燃气轮机、“遄达”系列民用涡扇发动机、安装在“狂风”战斗机上的RB199涡扇发动机等等，而且在英国皇家海军最新服役的45型导弹驱逐舰上燃-电综合推进装置（目前除美国的DDG-100以外的第二家）也出自罗尔斯罗伊斯之手。

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采用罗尔斯罗伊斯公司研发综合电动推进装置的45型导弹驱逐舰

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遄达900发动机，是遄达家族中最大的成员之一

但是也相信很多吧友已经能看出来，自从世界军用航空动力的最高技术水准在F100、AL-31问世而迈入第三代大推力涡扇发动机时代后，罗尔斯罗伊斯就一直没有在大推力涡扇发动机领域有所斩获，RB199、EJ200等发动机都是名副其实的中等推力发动机，在美国已经迈入第四代大推力涡扇时代，中俄两国紧跟其后的今天，罗尔斯罗伊斯在这个领域依旧是没有动静，一个在航空动力领域有如此雄厚积淀的巨头型公司居然也会交白卷，这十分令人“费解”。

其实如果顺着这个话题继续探究，就不得不将其延伸到政治层面。楼主其实在前面已经说到，高科技航空发动机的很多深层次问题，其实说到底都包含着很多政治因素。因为航空动力行业因为其极高的科技含量和技术密集度，在某种程度上与载人航天、航空母舰工程一样，都是国家意志在工业领域的直接体现，甚至可以管中窥豹地透析一个国家的整体发展战略。美国在第二次蓝星拍砖大战之后，在海外众多的利益分布加上苏联的日益紧逼，科技水平的发展和积累一直引领着世界的潮流，即便是在冷战结束后，恐怖主义的蔓延加上中国等新兴国家的崛起，美国也不敢再高科技领域有明显的放松，在技术积累储备、基础科学研究上甚至有继续加大投入的趋势。而俄罗斯在苏联解体后，虽然表面上仍然有着苏联大气浑厚的影子，但是随着经济水平的滞后，俄罗斯在很多领域已经出现了后继乏力的情况，就从“戈尔什科夫”号航空母舰的改装工程多次延期和成本飙升的情况上，就足以小见俄罗斯内功退化的现实（也由此可见三哥的小白鼠当得确实不错，给个奥斯卡小金人应该不成问题），俄罗斯近二十年来所有新研发的武器系统，如苏-35战斗机、S-400防空导弹、“北风之神”核潜艇等几乎都是苏联时代遗留项目，更加说明俄罗斯目前后继乏力的窘况。欧洲的情况则正好于俄罗斯相反，欧洲的基础科学研究在冷战后也依旧保持着很高的发展水平，但是随着安全环境的极大缓解，欧洲诸多国家已经不再将重心放在国防领域上，很多尖端的高科技成果都没有转化为实际的应用成品，比如在英国委托BAE公司设计“机敏”级核潜艇时才发现自己军用船舶设计部门的人才流失情况已经不足以支持“机敏”级的研发，最后是通过求助于美国通用动力船舶研发部门才勉强完成了设计。罗尔斯罗伊斯公司其实也面临着相似状况，“台风”的巨大成功不光让欧洲整体的战斗机市场在未来二十年内没有大规模更新换代的需求，就连EJ200的技术升级型号都遥遥无期，但是军用高科技领域有的时候就是如此无情，在出现产品或技术断代之后几乎无可弥补。前面我们讲到美国通用电气在第一次发动机大战时曾经孤注一掷般推进F101原型机的研发，就是因为通用动力的高层意识到了一旦出现产品断代将对公司今后发展造成难以挽回的损失。对于这种后果，罗尔斯罗伊斯心知肚明，所以在F136项目上罗尔斯罗伊斯也倾注了很多心血，既填补自身在大推力军用涡扇发动机领域的空白，也借此一举打入美国的军用涡扇发动机市场，但是很可惜，F136项目最终无果而终，罗尔斯罗伊斯的希望也暂时化为了泡影。

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“机敏”级核潜艇，入役以来闹过触礁、相撞的等小脾气的BAE英国皇家海军潜艇部队当家花旦

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F136在通用公司的试车台上进行试验，可以看到是在进行发动机尾喷口旋转90°的试验

但是毕竟罗尔斯罗伊斯公司家大业大，雄厚的技术积累和成熟的科研体系让罗尔斯罗伊斯仍旧有着向大推力涡扇领域进军的资本，虽然这个过程可能会比预想的要艰难一些，但是放眼全球，谁又敢对这巨头掉以轻心呢？

2.法国斯奈克玛公司

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斯奈克玛公司是法国赛峰集团下属的航空动力子公司，虽然同为军火巨头，但是赛峰集团与BAE、洛克希德马丁、雷神这些大家耳熟能详的军火巨头相比知名度还是低了点，当然这也是个闷身发大财的好机会，赛峰集团拥有四大核心专业：航空航天推进，航空航天设备，防务-安全和通讯，斯奈克玛公司在主要负责航空航天推进业务部分。

前面我们说到普惠、通用电气、罗尔斯罗伊斯是世界航空动力行业无可争议的三大巨头，而斯奈克玛虽难以望其项背，但论其技术水平，跻身航空动力行业第二集团的前列却不成问题，斯奈克玛公司目前在涡扇发动机方面主要的代表作是配备幻影2000战斗机的M53发动机和配备“阵风”战斗机的M88发动机。
M53发动机采用单轴低旁通比后燃器涡轮风扇，于1967年根据超级Atar涡轮发动机为基础的设计，共发展了三种改进型，分别是M53-2、M53-5与M53-P2，其中最新的量产型号M53-P2最大军用推力64.3千牛，最大加力推力可达95千牛，推重比6.3，与罗尔斯罗伊斯公司的RB199类似，同属于准三代中等推力发动机，目前仅有幻影2000战斗机采用M53最为动力来源。

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以今天的眼光来看，M53的推重比相比于典型的第三代中等推力发动机，如F404、RD-33相比还是稍显落后，但是在当年能够达到如此水平的确意识很了不起。而且尤其在配备了M53后，幻影2000战斗机的战技水平相比于其要替代的幻影F1战斗机高出不少。在上世纪80年代，我国曾派出两名试飞员赴法国对其进行实地考察，两名试飞员归国后给予了该机很高的评价，间接了影响了我国新一代战斗机的研制和试飞，两国之间也曾试探性地探讨了引进该机的方案，但是令人感到遗憾的是，最终由于种种原因幻影2000并没有来到中国大陆，而是到了海峡对岸，成为了我们曾经很长一段时间以来头疼的对手

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下面是当年我国试飞员赴法国试飞幻影2000的图片资料

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唉，想想当年我国还在歼-7上来回折腾，连今天被大家无数吐槽的歼-8都还是刚刚起飞不久，什么都不想说了

历史不容假设，但是我们从今天的角度回顾这段历史，如果当年M53发动机随幻影2000来到中国大陆，那么该发动机是否能像影响我国第三代战斗机的研制一样会推进我国当年涡扇发动机的发展？要知道当时我国涡扇发动机进入实用阶段的产品还是空白，涡扇-5、涡扇-6相继以各种原因失败，如果M53来到中国大陆，它是否能像罗罗公司的“斯贝”一样对我国的航空动力产业有一个醍醐灌顶似的启发呢？

在M53获得巨大成功后，斯奈克玛也马不停蹄地开始了下一代先进双转子加力式涡扇发动机的研制，其方案研究工作始于70年代末。1983～1986年第1阶段核心机试验。M88-2的全面研制工作于1986年2月开始，并于1989年3月开始地面台架试车。此时法国的打算是将该发动机用于欧洲联合推进的“欧洲战斗机”项目，也就是现在的EF-2000”台风“，但是后来由于分歧法国退出该项目而独立推进自己的新一代战斗机研制计划，最终演变成为了今天的”阵风“，M88的配装对象也由此出现了变化。1990年2月，M88的原型机在“阵风”D上与一台F404混装进行飞行试验，1992年第三季度完成生产型发动机定型试验，1996年交付首台生产型发动机。其标准生产型号M88-2推重比达到了9-10级别，是一种具有第四代特征的中等推力发动机，分别配备与法国研制的“阵风”D型和“阵风”M型战斗机（前者为陆基型，后者为舰载型）。

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得益于M88澎湃的推力，“阵风”战斗机相比于其远房亲戚EF-2000毫不逊色，其舰载型号“阵风”M型更是与美国的F/A-18E/F一道号称最先进的舰载战斗机，但是与美俄欧同种型号的战斗机相比，阵风最大的一个软肋就是外销成绩，由于法国人的军火产品自成体系，很多引进法国战斗机的国家和地区都要承担着不小的后勤压力增加、和体系不兼容的代价，就连很多曾经使用幻影系列战斗机的国家也都在战斗机的换代计划中选择了其他产品。

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当然以上的说辞不包括我兔在喜马拉雅山南段那个喜感多多的邻居，三哥一直以来是法国军火的忠实用户（嗯，其实它也是很多个国家的忠实用户）。或许是被俄罗斯各种涨价的大棒打怕了，2007年三哥曾高调宣布“阵风”最终在其总数达126架的米格-21换代计划中胜出，谁承想六七年过去了，三哥一架“阵风”都还没有看到，合同的成交价又被法国人提高了一倍。而且在2011年和2012年，那个曾经教训了自己一代人的北方邻居两种第五代战斗机开始了“高调”地试飞，楼主本人可真是佩服三哥的“执着”和“憨厚”，也对这个邻居没有成为我国的战略伙伴而感到由衷的高兴。

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然这还没有完，上次在介绍罗罗公司的时候我们提到了三哥的“卡维里”发动机计划，这个心比天高命比纸薄的计划最终还不如那个被各路人士吐槽了无数回的“阿囧”和LCA，最终以失败收场，但是三哥继续执着地“从哪里跌倒就从哪里爬起来”，在敲定了“阵风”引进计划后，三哥更是就着M88-2发动机为基础，打算研制一台“能满足战斗机超音速巡航、还要有矢量推进，并且全数字化控制” 的新一代发动机，还要求在2025年装机使用。楼主窃以为蓝星著名历史神话故事《天方夜谭》与之相比，简直就和小学生的日记一般真实和可爱。

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当然除了涡扇发动机之外，斯奈克玛公司还有一个自己的子公司，透博梅卡公司，其主要业务是研制和生产直升机用的中、小功率燃气涡轮机的专业公司，技术水平处于世界前列。当然，透博梅卡更为我们所熟知的就是它的“阿赫耶”系列涡轴发动机，因为我们不得不承认我国的涡轴发动机真可谓是我们在发动机领域中“短板中的短板“，因为现如今我国自行生产的涡轴-8、涡轴-9发动机（分别配备与直-9和武直-10），都是阿赫耶系列发动机的国产仿制版本。在当年我国刚引进阿赫耶发动机之初，由于加工能力不足，我国生产的发动机仅能达到法国原装产品的一半左右。而当年随”海豚“直升机一同引进的”超黄蜂“直升机，其国产化工作一直受累于发动机的难产，直到前几年我国引进了加拿大普惠公司的PT6B-67B涡轴发动机，才暂时解决了直-8系列直升机的“心脏病”问题。如果说在涡扇发动机领域，罗罗、通用电气是我国的老师，那么在涡轴发动机发动机领域，斯奈克玛也无疑有着与前两者相同的地位。

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