小推涡扇为何比大推还难？只有英美俄乌能造，中法都不能独立研制
前言
航空发动机向来是我国军工最薄弱的环节，限于国力，以往只能集中力量搞一两个重点型号，这就导致与世界先进水平总体上的差距不减反增。好在如今我国的经济技术实力有了极大提高，航空发动机的研制已经从集中力量搞主力战机的动力系统过渡到了几乎所有型号携头并进的阶段，如今我国大中小型的涡扇、涡轴、涡桨发动机都有立项，一派百花齐放的景象。但在涡扇发动机领域，在大推力的涡扇10和中等推力的“天山”、“泰山”发动机都有重大突破的情况下，小推力涡扇发动机却进展缓慢，着实令人费解。
我国各类航空发动机的研制已经开始携头并进
小推力涡扇发动机的自研型号“岷山”
我国小推力涡扇发动机的自研型号是“岷山”，编号涡扇17，是中航工业涡轮院在其10公斤流量核心机的基础上设计的一款双转子加力式涡扇发动机，应用了前掠宽弦风扇叶片，可调收敛扩散喷管等较先进的技术。结构为2级风扇+7级高压压气机+单级高低压涡轮的“2711”布局，涡轮前温度达1600~1650K，加力推力可达4700公斤。
航展上亮相的岷山发动机
岷山发动机主要用作教练10高级教练机和无侦7等大型无人机的动力系统。但中国自研航空发动机的进度一贯落后于装机对象，岷山发动机也不例外，教练10只好先期采用了乌克兰的AI-222-25发动机。AI-222-25是由乌克兰扎波罗热飞机发动机联合体旗下的伊夫琴科-进步设计局设计，俄罗斯礼炮生产综合体与乌克兰马达西奇公司合作生产的一款小推力涡扇发动机。
乌克兰与俄罗斯的AI-222-25发动机
AI222-25在AI-25TL的基础上去掉了1级高压压气机和1级低压涡轮，重新设计了燃烧室和高低压涡轮，采用2级风扇、8级高压压气机、高低压涡轮各1级的结构。AI222-25的长度为1.96米，直径0.64米，基本型重440千克，最大推力由AI-25TL的1.6吨猛增到2.5吨。AI222-25F又多了一具加力燃烧室，重量也增加到560公斤，最大加力推力达4200公斤。AI-222-25F的推重比为5.68(无加力)/7.5(加力)，耗油率0.64公斤/公斤力-小时，比俄式主力战斗机的AL31F系列发动机要小得多。
AI-222-25发动机
作为一种研制时间较晚的航空发动机，AI-222-25采用了单元体设计、全权限数字发动机控制系统、定向结晶涡轮叶片、高负荷整体叶盘等一系列新技术。结果就是与以前的俄制发动机相比，AI-222-25具备服役寿命长和操作成本低的优点，其冷热端部件的寿命分别达到6000和4000小时，翻修周期达2000小时。另外，由于采用了模块化设计，维修时只需更换损坏的模块即可，大大节约了时间和人力。另外，AI-222-25的全权限数字发动机控制系统(FADEC)不仅能通过微调各项参数发挥出发动机的最大性能，还具备系统自检功能，这些对一款教练机的动力系统来说是非常重要的。
AI322发动机的尾喷管
在俄乌双方的合作中，由礼炮生产综合体完成发动机的冷端部件，再运至乌克兰在扎波罗热的工厂，由后者完成装配测试。AI-222-25的原型机在2003年6月首次试车，2012年投入批量生产。但天有不测风云，2014年克里米亚事件发生后，俄乌关系破裂，双方的合作也宣告终止。好在AI-222-25已经进入量产，马达西奇公司与俄罗斯礼炮生产综合体开始了各自的国产化进程。为了与俄罗斯生产的AI-222-25相区别，马达西奇公司将自己生产的发动机重新命名为AI-322和AI-322F(加力型)。
我国对AI-222-25发动机的引进出现波折
2021年初，我国耗资8亿美元向乌克兰购买了400台AI322发动机，而此前已经从乌克兰进口了超过100台该款发动机。但此后的形势却急转直下，2021年泽连斯基颁布法令将马达西奇收归国有，并拒绝归还中企收购的资金，接着俄乌战争于2022年2月24日爆发，最后到5月间，俄军导弹重创了马达西奇公司的办公楼、工装车间和库房。俄罗斯采取“特别军事行动”的目的之一是将乌克兰去军事化，袭击马达西奇公司正是为了实现这一目标。此时距我国下订单仅仅过了一年多的时间，马达西奇的产能本来就不高，2019年和2020年仅生产了80多台AI-322，加上国有化和战争带来的影响，我国所定购400台AI322发动机至今的完成量也就是100多台，能够交付的更是少数。
总之，我国从乌克兰进口AI322的渠道已经处于接近中断的状态了，这就使得空军大批量生产和装备教练10的计划陷入被动。当然，还可以从俄罗斯进口，俄乌关系破裂后，为了不影响雅克130教练机的生产，俄罗斯礼炮生产综合体在2015年实现了AI-222-25发动机热端部件的国产化。但乌克兰的进口渠道中断后，俄罗斯就成了我国小推力涡扇发动机的唯一进口来源，这价格、品质、供货时间就不那么好商量了。
“岷山”发动机进度滞后的原因
岷山发动机于2012年11月在珠海航展上首次亮相，但此后一直没有可靠的官方消息流出，再加上接连向乌克兰抛出的小推力发动机采购大单，岷山进度的严重滞后是大概率事件，至于原因，主要有以下两点：
一，小推力涡扇发动机的研制难度极大，从某种意义上说，甚至比中推乃至大推还难。别看它的推力小，该有的都得有，可谓“麻雀虽小，五脏俱全”，且涡轮前温度、压比之类指标还不能降，例如岷山发动机的涡轮前温度就达到了1600~1650K，涡扇10才1700-1750K，难度实际上是加大了，冷却系统尤其如此。直径640毫米、重650公斤的AI-222-25F冷却系统的研发难度显然比直径889毫米、重1036公斤的F404中等推力涡扇发动机大得多。且小推力涡扇发动机因一般用于教练机，对大修间隔和寿命的要求更高，这使得难度进一步增大。
可以想象一下这样的涡轮叶片体积减半时难度会增加多少
正因为如此，全世界真正能研制并量产小推力涡扇发动机的国家只有4个，即美国(代表作F124)、英国(代表作AE3007)、俄罗斯(代表作AI-222-25)和乌克兰(代表作AI322)。法国与英国合作才研制出了“阿杜尔”发动机，但核心的热端部件由英国负责。也就是说，能够独立研制小推力涡扇发动机的国家少了两个，那就是中法两国，足见其难度之大。
二，我国对小推力涡扇发动机的研制不够重视或是无力兼顾。我国军工科研的重点放在了下一代先进大中推力涡扇发动机的研制上，像“岷山”这样的小推力涡扇发动机并非主力战斗机的动力系统，自然优先级别不高，这本无可厚非。很难想象，在歼16、歼20、歼35这些主力战斗机的动力系统都没有保障的情况下，去照顾教练机用的小推力涡扇发动机。因此，大批量进口现成的AI-322发动机满足急需，为“岷山”的成熟赢得时间就成了必然选择。
教练10动力系统的优先级远不及歼35
仿制AI-25TL的涡扇11为“岷山”发动机的研制打下了一定基础
事实上，我国曾仿制过AI-222-25的发展原型AI-25TL发动机，成果就是涡扇11。涡扇11于1992 年 8 月 开始研制，1995 年点火试车，1998 年 10 月 26 日首次装备基教-8教练机进行首飞，2001年10月定型试飞结束，随即开始小批量交付，经过一段曲折的使用、试验历程后，涡扇11于2002年 3月正式定型。但涡扇-11与AI-25TL相比在整体质量和可靠性方面仍有一定差距，不仅大修间隔和总寿命较短，推力也大幅下降。后来涡扇11经过长期改进完善，与AI-25TL的差距越来越小，这也从侧面反映了我国对AI-25TL发动机吃透程度。
装备涡扇11的教练11
AI-222-25就是在AI-25TL基础上去掉1级高压压气机和1级低压涡轮，重新设计燃烧室和高低压涡轮而来的。我国通过涡扇11掌握的AI-25TL相关成熟技术也可以在岷山发动机后研制过程中得到应用。况且涡扇11在风扇、压气机、燃烧室、涡轮等部件的尺寸上与岷山发动机相当，通过对涡扇11生产线的改进可以满足岷山发动机的试制需要。
结语
综上所述，在我国从乌克兰进口小推力涡扇发动机的渠道很难保证的情况下，改从俄罗斯进口行将成为唯一的选择，但在我军四代、四代半、五代机总量已超过1400架的背景下，对教练10高级教练机的需求量非常大，单靠从俄罗斯进口是很难满足的。在这种情况下，给予岷山发动机的研制以充分的重视，集中足够的资源力求取得突破，尽快做到实用化就非常必要了，我国长期的技术积累也提供了这种可能性。毕竟1400多架规模的四五代机群都建立起来了，又怎能在训练飞行员的环节上拖了后腿呢？
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