蓝箭航天首台天鹊发动机在蓝箭智能制造基地完成装配隧道机械

2019-05-06 11:17:39来源：网易科技

近日，蓝箭航天首台“天鹊”(TQ-12)发动机在蓝箭智能制造基地完成装配。通过近两年的研制，蓝箭独立研制、拥有自主知识产权的80吨液氧甲烷发动机终于露出真容。

“天鹊”发动机包含推力室、燃气发生器、涡轮泵、阀门、总装部件及管路、调节元件等组件。各组件已通过了各种测试，组成功能齐全的发动机整体。

“天鹊”(TQ-12)采用单台同轴式涡轮泵竖置、泵后摇摆的总体布局，可有效降低伺服机构负载和发动机摇摆尺寸。发动机泵后管路环向布置，可实现单向摇摆、双向摇摆功能。

为实现高可靠、高性能、低成本的目标，发动机总体设计过程中采用了模块化、集成化的设计理念。通过模块化设计，可有效提高发动机的互换性、通用性和扩展性，同时优化发动机装配流程，缩短装配周期。通过集成化设计，可有效减少零组件数量，降低成本、提高使用维护性。

发动机研制过程中全面采用全三维数字化设计、计算机仿真验证等设计手段和3D打印、激光焊接、数字化弯管等先进制造技术，有效提高了管路装配质量，缩短了发动机装配周期。

当前，发动机各组件已通过了冷态试验、挤压热试车和半系统试车的考核，测试合格，具备参加地面试车考核的条件。

国产发动机难题攻克

中国工程院刘大响院士是中国航空动力研发领域的国宝级人物，我国发动机高空模拟试车台设计、先进核心机等尖端项目均由刘院士负责，更是中国航空发动机开展先期预先研究策略和计划的重要推动者，而在去年的一次公开讲座中，刘院士第一次对外界透露了国产军用第4代小涵道比航空发动机进展，称其“十分顺利，多项问题已被解决，并最晚在未来5年的时间里设计定型”。刘院士在讲座中的发言可以推断是可信的。这也是国产此类发动机首次比较清晰的消息。

根据公开资料得知，国产军用第4代小涵道比航空发动机包含有涡扇-15大推力小涵道比涡扇发动机，以及涡扇-19中等推力小涵道比涡扇发动机。这里首先说说涡扇-19。近日，四川省发布了第22届“四川青年五四奖章集体”获奖名单，中国航发涡轮院涡扇发动机研制团队出现在了名单中。该团队的合影也透露出了巨大信息，这群人身后有一张被打上马赛克的发动机，但其尾喷口的锯齿还是比较明显的，根据分析可以断定，涡扇-19基本成了。

该发动机有很大几率加装到未来的歼-31战斗机上，其三级风扇比歼-31目前采用的涡扇-13还要轻，推重比也在11左右，整体性能和欧洲EF-200相当。针对涡扇-15的消息不是很多，而且进度上也比涡扇-19慢一些。但慢火出好菜，一切的期待都是值得的。

就在近日，《中国航空报》刊发的文章称，中航工业涡轮研究院攻克了某型发动机涡轮叶片技术的难题。这就表明该涡片将能承受住更高的温度，根据推测，该型发动机就是涡扇-15。

这篇文章写道：“发动机的涡轮叶片，需要能承受超过其金属融化温度七百度的高温”。寥寥数语所反映出的信息量也是巨大的。眼下，发动机涡轮叶片的制作材料，基本都是镍铬铁合金。熔点则会随着镍铬铁合金根据合金的配方不同有所浮动，基本在950度左右。该发动机涡轮前温度约为1650度，如果折合成开氏度，那就是1925开上下。涡轮前温度是衡量一个航空发动机先进与否的重要数据。美国空军装备的F-22隐身战斗机，其装备的普·惠F-119发动机的涡轮前温度为1970开左右，具有近16吨的推力。俄罗斯的AL-31F发动机的涡轮前温度为1665开左右，推力近13吨。国产歼-20隐身战斗机装备的俄罗斯99M1发动机的涡轮前温度为1690开左右，能产生近14吨的推力，由此我们得知，发动机的推力和涡轮前温度的关系密不可分。

我们再结合现有的公开信息得知，涡扇-10发动机涡前温度在1750开左右，推力约在13.2吨的水平上。而且有些官方文章指出涡扇-15涡轮前温度比上一代型号的发动机，提升了200开。那么可以通过公式推算，在风扇与发动机涡轮设计水平一样的情况下，涡前温度提升到100开，就能增加15%的推力。我们就可以大胆假设，纵使涡扇-15上述两项设计水准和涡扇-10一样，推力也能提升到15.7吨，甚至是更高。按照目前的技术突破和进度来看，涡扇-15在计划时提出的在2020年进行试验会很容易达成，真正解决掣肘歼-20因发动机不足导致无法大规模生产的问题。

发动机简介：

发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机（汽油发动机等）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽机等）、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器（如：汽油发动机、航空发动机）。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

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