俄羅斯:不計成本,一干就是三代人的AL-31系列發動機
說到俄羅斯,干脆單刀直入說說跟中國扯不斷、理還亂的AL-31F發動機。
AL-31F發動機1970年代初開始論証,1973年開始研制,1984-1985年通過了調試和國家鑒定試驗。AL-31F由留裡卡設計局設計,其前身為土星發動機制造廠,而土星發動機制造廠是蘇聯首批國產渦噴發動機的生產廠,產品系列很多(順便說一句,蘇聯時代和后來中國的發動機研制模式就是一廠一型號的計劃經濟體制)。
AL系列發動機從1950年代就開始研制了,包括AL-7F-1和AL-21F-3兩大系列。要論淵源的話,AL-31F是在AL-21基礎上研制的,AL-21脫胎於AL-7發動機。發展到AL-21的時候,其主要部件,如壓氣機、燃燒室、渦輪、加力燃燒室都有重要進展。而且其AL-21F-3型發動機的加力推力已經達到了110.16千牛的水平,AL-31F發動機的加力推力為112.58千牛,推重比增加了1,其主要的研制工作集中在減重,就是為了增加這個1,花掉論10多年的時間。順便提一下,卡佛裡就是差裡這個1,算不上“大推力”;為了這個1,以蘇聯尚且花了10多年,印度花幾年呢?
接著說AL-31F,在其研制工作的1976-1985年期間,共解決了685個難題、共獲得了128項專利,使用51台發動機進行試驗驗証,總試驗時數22900小時,其中台架試車時數16625小時,飛行試驗時數6275小時。應該說試驗考核不可謂不充分,但剛定型時,型號的翻修壽命僅50小時。為什麼是50小時呢?因為戰斗的民族不信邪,他們認為,戰爭狀態下一架飛機的壽命達不到50小時……所以,也就定型了。話雖這麼說,俄羅斯的設計單位、試飛單位、生產單位此后一直進行聯合攻關,大概到了上世紀90年代初,AL-31F才初步趨於成熟,相對定型時而言,首翻期延長到300小時。
粗算一下AL-31F的研制時間是9年(1976-1985),加上基本成熟期按6年計算(1985-1991),那麼這型發動機研制可以大致說是15年研制成功,但前提是有成熟的AL-21,如果從AL家族的鼻祖AL-7(1950)開始算,到AL-31F(1991)是41年!
要問AL-31F研制過程花了多少錢,確實很難估算,在計劃經濟體制下,完成計劃是政治任務,用花錢如流水來形容應該是不為過的,這也就是為什麼俄羅斯的航空工業至今沒有取得商業成功的重要原因之一。據說俄羅斯國防部長在蘇聯集體后訪問烏克蘭,希望能把船體已經完工70%的瓦良格號建設完成,問烏克蘭缺什麼,回答是:缺蘇聯計劃經濟委員會和18個工業部……
既然AL-31F是這麼個情況,為什麼我們還要引進呢?有人說正是AL-31F挽救了殲-10。這個說法正確與否,暫且不論,但確實反映了中國航空科研體制幾十年來的一個重大誤區——把航空發動機看作飛機的一個“附件”研制,與飛機同步立項,分攤經費。這個誤區的形成很好理解,中國的航空工業是跟蘇聯學的,來的時候一型飛機就配一型發動機,蘇聯老大哥壓根就沒想過讓你搞獨立的航空工業,所以自然也就不會把發動機研制比飛機周期長的這個“秘笈”告訴你,這個誤區影響了我們幾十年,甚至當年引進“斯貝”發動機的時候,還有人覺得沒飛機可配引進它有何用處,殊不知這個斯貝將我們的發動機從渦噴時代提升到了渦扇時代。當殲-10研制的時候,我們終於發現發動機等不了,如果硬要等,搞不好就是另一個印度LCA。前不久在珠海航展上大出風頭的蘇-35配備的117S發動機正是從AL-31F改進而來。有一種說法,土星廠之所以有錢搞117S,是因為中國大量進口AL-31F使“土星”變成了“土豪”。中國有可能進口117S,而117S已經不是AL-31F的行情。可見,獨立自主搞“太行”有多麼重要。
實際上,美國和俄羅斯的航空發動機產業,雖然走的是不一樣的發展道路,形成了不同的科研體制,但他們都有倆個共同點:完善的工業基礎和扎實的科研設施。美國和蘇聯(現俄羅斯)是世界上少有的具有幾乎全部工業門類的國家,加上豐富的自然資源,可以實現從原材料到產成品的全產業鏈自給自足。而在航空發動機科研領域,即便今天的俄羅斯不能與昔日的蘇聯相提並論,它也繼承了蘇聯絕大部分的航空工業遺產,這些遺產即便在今天,對世界上除美國以外的絕大多數國家來說,也都是望塵莫及的。