＜中國戰機發動機研發史＞
航空發動機的作用是非常重要的，其性能的好壞直接影響著飛機的飛行性能、可靠性及經濟性，因此，它被喻為飛機的“心臟”。由於航空發動機要在高溫、高壓、高轉速和高負荷的環境中長期反復地工作，而且還要求具有重量輕、體積小、推力大、使用安全可靠及經濟性好等特點，因此，必須要有很強的設計、加工及製造能力，是一種典型的技術密集型產品。航空發動機研製週期長，技術難度大，耗費資金多，不是每一個國家都可以研製生產的。因此，雖然目前世界上可以研製生產飛機的國家並不少，但具備獨立研製航空發動機能力的國家卻只有美、俄、英、法、中等少數幾個。在某種意義上講，研製航空發動機的能力是一個國家進入航空強國的重要標誌。
中國航空發動機的研製是在新中國成立後一片空白的基礎上發展起來的，從最初的修理、仿製、改進改型到今天可以獨立設計製造高性能航空發動機，走過了一條十分艱辛的發展道路。本文對建國後所研製生產的各型渦噴、渦扇發動機做一回顧，使讀者能對我國航空發動機的發展有一個較為全面的瞭解。
渦噴系列
渦輪噴氣發動機（下稱渦噴發動機）因其重量輕、體積小、運轉平穩、高空性能好及技術相對簡單、製造容易的特點，各項性能遠遠超過活塞式發動機。隨著世界航空技術的發展，從50年代後，渦噴發動機就開始逐步替代活塞式發動機，成為當時戰鬥機的主要動力裝置。中國的渦噴發動機也是在50年代中期開始研製的，結構上經歷了由離心式到軸流式、由單轉子到雙轉子、從仿製改型到完全獨立研製的過程。目前已形成了一個較為完善的渦噴發動機系列，滿足了各型作戰飛機的裝備需要。
一、渦噴5發動機
它是我國根據前蘇聯BK-1φ發動機的技術資料仿製的第一種渦噴發動機，是我國“一五”計畫中最重要的一項航空專案。由於當時的航空工業基礎薄弱，該發動機的研製過程非常艱難。研製單位是由原瀋陽航空發動修理廠改擴的瀋陽航空發動機廠，要求在1957年國慶日前將渦噴5發動機研製成功，具備批量生產能力。渦噴5是一種離心式、單轉子、帶加力式航空發動機，單台最大推力25.5千牛，加力推力為32.5千牛，重量為980千克，主要用於國產殲-5戰鬥機。
渦噴5發動機大量使用了高強度材料和耐高溫合金，加上噴管的加工工藝要求精度高，葉片型面複雜，加力燃燒室薄壁焊接等多項先進製造技術，對我國當時的製造能力是一個考驗。經過各方面的通力合作及努力，首批渦噴5發動機在1956年6月通過鑒定，開始投入批量生產，比原計劃提前了近一年多，為國產殲-5戰鬥機的順利投產起到了十分關鍵的作用。渦噴5發動機的研製成功，標誌著中國航空發動機工業已從製造活塞式發動機發展到了噴氣式發動機的時代，成為了當時世界上為數不多的幾個可以批量生產噴氣式發動機的國家之一。
隨著國產轟5轟炸機的研製成功，對渦噴5發動機的需求量迅速增加，瀋陽航空發動機廠的生產能力已經不能滿足部隊裝備的需要，中央決定西安航空發動機廠也同時生產渦噴5甲發動機
渦噴5研製成功後，我國又開始對其進行改進。1957年研製成功BK-1A發動機，其68%的零部件與渦噴5發動機通用，被命名為渦噴5甲發動機，主要用於引進的前蘇聯伊爾-28轟炸機的動力裝置。兩年後，我國又試製成功PⅡ-45發動機，作為米格-15戰鬥機的動力裝置。1963年，隨著國產轟-5轟炸機的研製成功，對渦噴5發動機的需求量迅速增加，瀋陽航空發動機廠的生產能力已不能滿足部隊裝備的需要，中央決定西安航空發動機廠也同時生產渦噴5甲發動機。隨後幾年，西安航空發動機廠又陸續研製成渦噴5丁、渦噴5乙和渦噴5丙三種改型，分別用於殲教-5教練機、米格-15比斯及米格-17戰鬥機上，滿足了當時我國海空軍裝備各型殲-5系列飛機的需求。
二、噴發1A發動機
在第一台渦噴5發動機試製成功後，我國即開始了自行研製噴氣發動機的嘗試。參照渦噴5發動機的研製經驗，我國試製一種推力為15.7千牛的小推力發動機，擬用作我國第一架自行設計製造的殲教-1飛機的動力裝置，並通過實際的設計及製造過程達到培養技術人員及積累經驗、提高設計的目的。
噴發1A的研製工作從1957年7月全面展開，用了不到半年的時間就裝配出了第一台樣機。經過20多個小時的試車考核後，性能基本達到了設計指標。1958年7月裝在殲教-1飛機上進行了升空試飛，獲得了圓滿成功，證明其設計是成功的。後來由於部隊的訓練體制發生了變化，取消了殲教-1飛機的研製工作，噴發1A發動機的研製工作也隨告中止。
噴發1A雖沒有投入最後的生產，但它卻是我國向自行研製噴氣式發動機邁出的成功一步，對後來噴氣發動機的研製生產具有重要的意義。
三、渦噴6發動機
它是我國根據前蘇聯提供的PⅡ-9B型發動機技術資料製造的一種加力式渦噴發動機，主要用於裝備國產殲-6戰鬥機及稍後研製的強-5強擊機。同渦噴5發動機相比，渦噴6在性能上有了很大的提高，由亞音速發展到了超音速，壓氣機的結構也從離心式發展為軸流式，其最大推力為25.5千牛，加力推力為31.8千牛，雖與渦噴5相差不大，但重量卻減輕了23%，只有708千克，直徑也縮短了48%，大大減少了飛機的迎風面積，適合殲-6超音速飛行。渦噴6發動機由瀋陽航空發動機廠於1958年開始試製和生產。由於渦噴6比渦噴5全機的零部件數量增加了46%，特別是軸流式發動機的葉片和管子多，原有渦噴5發動機的生產線無法滿足試製和生產的需要。因此，瀋陽航空發動機廠對全廠的生產設備進行了大規模的技術改造，以保證渦噴6發動機的試製生產工作能順利進行。
1958年7月，正是渦噴6即將進入正式研製的關鍵時刻。由於受到當時“大躍進”運動的影響，有人對渦噴6的研製提出了“快速試製”的脫離客觀實際的口號，要用最短的時間研製成功。因此，渦噴6發動機出現了一系列的品質問題，加工品質不高，一些合理的技術管理制度也被取消，特別是品質檢驗方面更是形同虛設，使發動機的產品品質根本無法保證。這也為日後渦噴6出現大批量的品質事故埋下了伏筆。
渦噴6第一台發動機雖早在1958年就已組裝完成，但試車發現所有技術性能指標均無法達到設計要求，經過工廠組織技術人員進行攻關，到1959年3月才通過鑒定試車，年底即生產了60台交付使用。但在設計生產過程中所出現的種種問題並沒有得到徹底解決，所交付的60台發動機在使用中不斷暴露出嚴重的品質問題，前後陸續返廠維修，直到1961年初，也沒有生產出一台完全符合要求的渦噴6發動機。
渦噴6不斷出現的品質問題嚴重影響了部隊殲-6飛機的飛行訓練，當時全軍的殲-6飛機幾乎全部停飛。1960年，中央軍委決定對瀋陽航空發動機廠進行全面品質整頓，並對渦噴6發動機進行重新試製。經過對製造工藝、檢驗規章的改進完善，試製工作得以順利進行。到1961年10月，重新試製的渦噴6發動機通過了全壽命試車考核，達到了所提出的全部性能要求，隨即轉入批量生產，當年即交付了72台，保證了殲-6飛機作戰的要求。1965年，我國強-5強擊機研製開始，對原有渦噴6發動機的需求量也有了較大的增加。由於瀋陽航空發動機廠無法同時滿足這兩種飛機的需求量，成都航空發動機廠也開始生產渦噴6發動機。成都航空發動機廠的試製工作在1962年3月開始，1963年1月開始批量生產。
瀋陽、成都兩個生產廠家生產的大量渦噴6發動機不僅滿足了國內大量殲-6和強-5的配套需要，同時還有一定數量用於援外出口，滿足國外用戶的需要。
由於渦噴6發動機是依據前蘇聯提供的發動機資料仿製的產品，因此前蘇聯發動機所存在的一些缺陷也同時存在，最主要的是翻修時間過短，只有100小時，這對生產廠家和部隊使用來說都感到較為緊張。由於發動機的翻修時間過短，部隊不能進行過多的飛行訓練，而生產廠家的生產、維修能力又有限，因此，這是一個急需解決的問題。1965年，我國採用41項技術改進措施的渦噴6通過試車考核，發動機的翻修時間增加到了200小時。但在改進設計時對發動機的渦輪盤、火焰筒等技術問題並沒有真正吃透，在後來的使用過程中再次出現了重大的品質問題，發生了多起殲-6飛機的一等事故。發動機的翻修壽命又下降到了100小時。1970年，瀋陽航空發動機廠對第一次延壽時所出現的一系列問題重新進行了技術攻關，重點解決渦輪盤和火焰筒兩個部件所產生的問題，通過採用合氣膜氣焰筒、浮動式防熱屏等20多項改進，徹底解決了使用中所出現的各種問題。1973年開始生產的渦噴6發動機的翻修壽命全部達到了200小時的設計要求。
在渦噴6的研製過程中，我國一些新飛機的研製計畫也已開始，而渦噴6發動機仍是當時唯一可作為新機動力裝置的發動機，由於其性能不能滿足新機的要求，因此從1962年開始對渦噴6發動機進行改進改型。其中最主要的是瀋陽航空發動機廠研製的渦噴6甲和成都航空發動機廠研製的渦噴6A/B三種改型。
渦噴6甲是為了滿足強-5強擊機的使用而在渦噴6的基礎上進行的一種改型。由於強擊機的作戰與殲擊機不同，一般實施低空和超低空突防攻擊，隨後由中高空退出戰鬥返航，且載彈量較大，要求發動機具有推力大、起飛爬升時加速性好、推力穩定的特點。因此，強-5原來所裝備的渦噴6發動機並不適宜，必須對其進行改進。1964年底，瀋陽航空發動機廠開始了渦噴6發動機的改型工作，首先採取增加渦輪前溫度、重新設計Ⅰ級壓縮機葉片等措施，使發動機的加力推力提高到了36.8千牛，強-5的爬升性能有了明顯的改善，載彈量也有了一定的提高。這種改型被命名為渦噴6甲發動機，1966年通過了長期試車和試飛考核，基本達到設計要求。但在試飛考核中發現發動機的抗喘振能力下降，推力變得不穩定，發動機的穩定工作範圍縮小，對飛機的機動飛行性能產生了不利的影響。針對這一情況，瀋陽航空發動機廠的技術人員通過在21級葉片前加裝零級可調葉片解決了這個問題，後經飛行試驗，暴露出的問題全部得到解決。1979年，渦噴6甲發動機正式作為強-5Ⅰ型飛機的標準動力裝置，1983年通過國家鑒定，投入批量生產。
1984年底，瀋陽航空發動機公司（由原瀋陽航空發動機廠和瀋陽航空發動機研究所合併而成）將北京航空航太大學研究生高歌發明的沙丘駐渦穩定性理論應用在渦噴6甲發動機的加力燃燒室火焰穩定器上，起到了加力接通可靠、燃燒穩定的效果，特別是對飛行有致命危害的振盪燃燒現象被徹底消除，還使發動機的推力增加了2%，耗油率下降了1.5%，發動機的整體性能有了很大的提高。採用這些措施改進的渦噴6甲發動機被廣泛應用在殲-6及強-5的各種改進型號上，對提高飛機的作戰飛行性能產生了較為顯著的效果。
成都發動機廠進行的兩種改型是渦噴6A、渦噴6B，其目標是為兩種新機的研製提供配套動力。渦噴6A用於強-5魚雷機的配套，1969年4月研製成功，發動機的最大推力提高到了35.3千牛，其他性能與渦噴6甲基本相同。渦噴6B則是為殲-12飛機研製的配套動力，1970年完成改型工作，發動機的加力推力比渦噴6甲提高了6.9千牛，成為渦噴6系列中推力最大的一個型號。此兩型發動機均已通過了各種地面試車並開始了多次裝機試飛，測試結果表明各項性能穩定可靠，具備了批量生產的能力。只是後來由於強-5魚雷機和殲-12飛機的研製計畫被取消，這兩種改型發動機也同時中止了後續發展。
渦噴6系列發動機是我國生產數量最多的一型航空發動機，估計總數在7000台左右（包括國內使用及外銷），作為我國生產數量達數千架的殲-6飛機的動力裝置，為我國海空軍建設作出了不可磨滅的貢獻。
四、渦噴7發動機
渦噴7的研製可說對我國的航空發動機工業具有重要的意義，使我國的航空發動機實現了從單轉子向雙轉子的跨越，在一定程度上縮短了與世界水準的差距，並為日後我國發動機的改進改型及自行研製新型航空發動機奠定了基礎。
渦噴7發動機是按前蘇聯提供的P-Ⅱ-300發動機的技術資料製造的，主要用於當時研製的二倍音速殲-7飛機。渦噴7發動機性能較渦噴6有了很大的提高，其最大推力為38.2千牛，加力推力達55.9千牛，分別比渦噴6提高了50%和77%，並且為軸流式雙轉子結構，帶有6級低壓氣機和二級渦輪組成高壓和低壓兩個轉子。火焰筒採用氣膜冷卻式，加力燃燒室也作了改進，消除了渦噴6發動機高空加力點火不穩定的缺點。尾噴口的調節由自動裝置控制，材料上使用了較多的新材料，像壓氣機和渦輪葉片分別採用了不銹鋼和高溫合金，無論在性能還是在結構上，渦噴7都較渦噴6複雜，對製造工藝的要求也更加嚴格。
1965年，渦噴7的研製工作全面展開，由於前期準備工作充足完備，試製工作進展順利，同年10月第一台發動機即裝配完成，經過1年多的試車，所有性能均符合要求，1966年12月通過技術鑒定，開始批量生產。
60年代末，由於國家三線建設及瀋陽航空發動機廠的生產任務過於繁重，國家決定渦噴7發動機轉由貴州航空發動機廠生產。貴州航空發動機廠於1965年開始建設，1968年在沒有完全建成的條件下就開始了第一台渦噴7的試製工作，1969年完成，1970年通過了全壽命試車考核，具備了批量生產的能力。由於當時技術生產條件所限，渦噴7在設計及製造過程中存在著許多不足之處，在裝機使用中多次出現Ⅰ級壓氣機葉片顫振折斷等多種故障，嚴重威脅殲-7飛機的飛行安全。通過貴州航空發動機廠技術人員進行攻關並採取多達25項改進措施，到1979年所出現的多種問題均得以解決，大大提高了渦噴7發動機的性能及品質水準，為後來的改進改型成功發揮了重要作用。
渦噴7甲是渦噴7發動機的第一種改型，作為我國自行研製的殲-8飛機的動力裝置的需求而研製。它是在渦噴7的基礎上成功運用預先研究的多項技術成果，成功地實現了從單純仿製生產到自行設計改型的轉變。
1964年，我國自行研製的第一種高空高速殲擊機殲-8開始了方案論證，為了突出高空、高速性能及提高爬升率、增加航程的目的，必須要推力大、耗油率低的動力裝置來保證。為此提出了兩種方案供選擇：一種是全新設計一種12噸級發動機；另一種採用雙發設計，使用2台改進的渦噴7發動機。由於全新設計大推力發動機的週期太長，研製風險過大，無法滿足殲-8飛機的研製進度。而採用兩台渦噴7的改進型則是最為現實的辦法。不過要提高原渦噴7發動機的推力，必須通過提高渦輪前溫度的辦法來解決。但如何解決提高溫度後渦輪葉片的強度及承受能力下降的問題是渦噴7甲研製的關鍵。
1965年5月，渦噴7甲發動機的研製工作正式啟動，首先要解決的就是渦輪葉片溫度升高後性能下降這只“攔路虎”。最後決定把發動機渦輪葉片由實心改為空心，引入低壓冷空氣對葉片進行強制冷卻，從而增強了葉片的抗高溫能力，以達到提高渦輪前溫度的目的。該項技術當時在國內還處於研究階段，國外也只有很少幾個國家剛剛進入實用階段。如何保質、保量地完成研製工作，對於當時的我國材料、工藝及製造能力都是一個嚴峻的考驗。
經過國內多家研究單位及相關行業的努力及密切合作，1966年1月，第一台空心渦輪葉片生產完成，2個月後，第一台裝有空心葉片的渦噴7甲發動機裝配完成，4月開始了地面試車，發動機的各項設計指標全部一次達標。發動機的最大推力較渦噴7提高28%，耗油率則下降了13%，完全可以滿足殲-8飛機所要求的飛行性能要求。但是，在第一台渦噴7甲試製成功後，由於受到當時“文化大革命”的影響，後續的研製工作曾一度中止，直到1981年2月才陸續完成地面調試、高空類比試車及全部的性能試飛試驗，最終於1982年6月投入批量生產。
渦噴7甲發動機的研製，使我國第一次走完了從設計、試製、零部件加工及整機地面調試、高空模擬實驗到最後試飛定型的全過程，證明了我們是有能力在航空發動機這一高技術領域內有所作為的。
殲-8飛機上使用的是2台國產渦噴7甲發動機，但是其耗油率大，推力小，使殲-8飛機的航程及機動性受到很大影響
渦噴7乙則是由貴州航空發動機廠在渦噴7甲發動機的基礎上研製的另一種改型，兩者的主要區別在於加力燃燒室的長度及結構有所不同。由於渦噴7甲發動機存在著渦輪葉片裂紋和鑄造成品率較低，以至於加力燃燒室的溫度過高，導致存在“燒”後機身的問題。貴州航空發動機廠通過提高渦輪葉片的強度和鑄造成品率，加力燃燒室增加了三段隔離屏，使壁溫下降了100度，成功的解決了原渦噴7甲所存在的所有問題。
1978年底，首台渦噴7乙發動機通過鑒定試車，其加力推力比渦噴7提高了6%，耗油率下降了2%。根據空軍及殲-7飛機出口的要求，貴州航空發動機廠又在1979年對渦噴7乙發動機進行了進一步的改進，主要是提高發動機的翻修時間、使用壽命及可靠性。通過採用十多項技術改進措施，使渦噴7乙發動機的翻修時間由原100小時增加到250小時，可靠性也有了較大的提高，這種改進型最後被稱為渦噴7乙B型，1981年7月完成全部試驗工作，1982年開始批量生產，用於殲-7M飛機的配套動力。
五、渦噴8發動機
這是我國為轟-6轟炸機研製生產的一種大推力噴氣式發動機，也是按前蘇聯所提供的PⅡ-3M發動機技術資料於1958年開始研製的，是當時我國研製生產的推力最大的一型發動機，也是50年代末世界上比較先進的一種噴氣式發動機。渦噴8發動機的最大推力為93千牛，重量為3100千克，直徑1.4米。這種大型發動機的研製生產體現了一個國家的綜合國力和工業基礎水準。
1958年，國產轟-6轟炸機的研製工作開始，為配合轟-6研製工作的順利進行，哈爾濱、瀋陽和西安三家航空發動機廠聯合研製渦噴8發動機。但由於航空工業縮短戰線，渦噴8的研製工作曾一度停止，直到1963年才恢復，此時，研製工作已由西安航空發動機廠一家獨立完成。瀋陽、哈爾濱兩家航空發動機廠給予西安航空發動機廠極大的幫助及技術、物質上的支援，從而保證了發動機的研製進度。1963年底，發動機的零部件加工製造工作開始，1965年下半年研製工作全面展開。經過近兩年的試製，1967年1月，第一台渦噴8發動機通過了國家的鑒定試車，結果各項性能全部符合設計要求，轉入了批量生產。渦噴8發動機的研製成功，使轟-6轟炸機的試製工作也進展得十分順利。如今，裝備有渦噴8發動機的轟-6及各種改型仍是我海空軍重要的遠端打擊力量。
渦噴8雖然研製成功，但其所需要的原材料、毛坯料及各種成品附件繁多，1967年時仍有50%的材料不能在國內生產，對該發動機的試製生產工作都產生了不利的影響。為早日實現完全國產化，經過全國多個相關單位的共同努力，到1971年，渦噴8的各種生產原材料均可立足國內，基本上實現了國產化。
在渦噴8研製成功後，西安航空發動機廠又開始對其進行延壽改進工作。原來渦噴8發動機的翻修間隔只有300小時，經過提高發動機的製造工藝和產品品質，到1974年第一次翻修時間已提高到了500小時，1979年更是提高到了600小時，進入80年代後，隨著一些新技術的採用，則一步提高到了800小時，80年代末期更達近1000小時，是原來的3倍多。80年代後期，為滿足轟-6各種改型機的需求，西安發動機廠開始研製渦噴8的加大推力型，通過採取提高渦輪前溫度及壓氣機結構等措施，使發動機的最大推力提高到了98千牛，還進一步提高了發動機的可靠性及安全性。改進後的渦噴8發動機於1993年開始批量生產，裝備在轟-6的各種改進型上。
六、渦噴13發動機
進入80年代後，我國的航空發動機研製能力已具備了一定的實力，並且通過長期對渦噴7發動機的仿製、改進改型，對渦噴發動機的技術性能已掌握得較為成熟。而這個時期也是我國新型殲-8Ⅱ和殲-7Ⅲ飛機研製的關鍵時刻。由於飛機性能要求的提高，現有的各型渦噴發動機（即使是較先進的渦噴7系列也無法作到）都無法滿足其需要，必須要有一種新的發動機作為這兩種飛機的動力裝置。因此，最終決定在渦噴7發動機的基礎上研製性能上（特別是穩定性、可靠性）進一步提高的發動機，並命名為渦噴13。
與渦噴7相比，渦噴13發動機在性能上有了很大的提高。結構上主要是對發動機的壓氣機進行了大幅度改進，發動機的喘振裕度明顯提高，低壓轉子加了軸間軸承，振動小，壓氣機轉子盤和葉片大量使用了鈦合金，既減輕了重量又提高了葉片的工作強度。此外，還增加了較為先進的發動機控制裝置，提高了發動機的控制性能，使其可靠性、穩定性都有了較大的提高。發動機的推力也提高到了43.1千牛，加力推力則達到了64.7千牛，分別比渦噴7提高了50%和15%，發動機的翻修間隔也達到了350小時。
渦噴13發動機的研製工作從1978年開始全面展開，1980年，首批3台發動機開始進行調試試車，到1984年先後完成了可靠性試車、高空台類比試車、露天台性能試車及長期試車考核，測試結果表明各方面性能均達到了設計要求，1985年開始裝機試飛，滿足了殲-8Ⅱ飛機的研製進度。
80年代末，隨著殲-8Ⅱ飛機的定型生產，經過改進的渦噴13A發動機也開始了研製，改進的主要方向放到提高性能及可靠性上，並採取了多項措施。如為減輕發動機的重量，將2到7級壓氣機的鋼機匣改為鑄鈦機匣，使發動機的重量減輕了12.9千克；將Ⅰ級渦輪葉片改為空心氣冷葉片，對燃燒室和加力燃燒室也作了改進。改進後發動機的前渦輪溫度提高了50度，發動機的加力推力提高到了64.7千牛。多項試驗表明，渦噴13A發動機的匹配性好，工作穩定，可靠性有了明顯的改善。1991年，渦噴13A開始進入批量生產，成為量產殲-8Ⅱ的改型機殲-8B的標配動力。
在取得已有成績的基礎上，貴州黎陽發動機公司（原貴州航空發動機廠）在“小步快跑、量力而行”原則指導下，又開始對渦噴13發動機在結構和性能上進行發展和完善。1984年，改進型渦噴13F發動機開始研製，它是在渦噴13AⅡ發動機的基礎上將4級渦輪均改為帶冠葉型，加力燃燒室改用沙丘駐渦火焰穩定器，從而使發動機在飛機作大機動動作時仍可以穩定工作，發動機的安全工作裕度有了很大提高。1993年，作為殲-7E飛機的配套動力開始投入批量生產。為滿足殲-7C型飛機的改型需要，在F型的基礎上又研製出了渦噴13FⅠ型發動機，重新設計了第一級壓氣機，並在壓氣機的機匣上採用了附面層控制技術，進一步優化了沙丘駐渦火焰穩定器，1994年設計定型。
1993年，殲-8Ⅱ飛機的最新改型殲-8ⅡM飛機開始研製，其特點是突出中低空機動性能及載彈量，因此需要加大飛機的動力。1993年3月，在渦噴13AⅡ的基礎上，新型渦噴13B發動機的研製工作開始。該發動機的各方面性能都是渦噴13系列中性能最好的，主要是在壓氣機、機匣、渦輪葉片及加力燃燒室上作了重大的改進，發動機的加力推力提高到了68.6千牛，耗油率則下降了2.5%，達到了當初的設計目標。
殲-8II飛機上裝備了2台渦噴13AII發動機，雖然比渦噴7在各方面有了較大的提高，但是其固有的性能缺陷使殲-8II的飛行性能不能得到完全發揮，未來有可能被更為先進的“昆侖”發動機所取代
渦噴13系列發動機的研製使我國結束了不能研製生產高性能渦噴發動機的歷史，雖然其性能及技術還不是特別先進，但卻是我國從仿製改型向自行設計製造的重要轉變。
七、“昆侖”發動機
80年代中期，我國航空發動機的研製能力已有了長足進步，可以生產出一大批性能較為先進的渦噴發動機來滿足空軍部隊的作戰要求。但這些發動機基本上都是在前蘇聯發動機基礎上的改進、改型，並沒有走出前蘇聯發動機的“框子”，客觀地說並不完全是自己的產品，整體技術水準仍處於20世紀60到70年代的水準。這不僅制約了我國航空發動機製造工業的發展，同時還嚴重影響到我國軍用戰機的性能。因此，能否為國產戰機裝上中國自己研製的強勁“心臟”，是解決中國戰機所面臨的各種問題的關鍵所在，對我國今後航空發動機及軍用戰機的研製都具有極其重要的意義。
“昆侖”發動機就是在這種背景下開始研製的。它是我國第一種完全自行設計、研製的國產渦噴發動機，具有完全的“自主知識產權”，其所使用的技術、材料、工藝等完全立足國內。
“昆侖”發動機的研製有幾分偶然因素在內，最終能有今天的這個結果是非常不易的。1983年，隨著渦扇6的中止研製，研製單位606所的設計人員已無型號可作，設計隊伍日見渙散。為了這支寶貴的設計隊伍不致於徹底垮掉，1984年，上級為該所下達了研製“昆侖”發動機驗證機的任務，606所又恢復了原有的生氣，僅用2年零8個月就完成了樣機。1987年正式立項，開始進入原型機的研製階段。
而此時恰逢我國頒佈了全新的國軍標GJB241-87“航空渦輪噴氣和渦輪風扇發動機通用規範”，上級要求“昆侖”發動機的研製要全面貫徹新的國軍標。由於國軍標是以美國的軍標為基礎編制的，與以前我國所按的前蘇聯軍標有著很大的不同，因此此前所有對發動機的設計試驗標準全部都得推倒重來。這使“昆侖”發動機研製進度大大拖慢，最後經歷了長達18年的時間才在2002年設計定型。
但從今天看來，當年貫徹國軍標轉移是極為正確、極富遠見的，它不僅提高了我國研製航空發動機的能力與水準，還解決了我國航空發動機長期以來所存在的可靠性低、可維護性差、使用壽命短的缺陷。“昆侖”發動機之所以用了近18年的時間才完成研製工作，主要是由於國軍標的要求十分苛刻，要全面貫徹起來就當時的國內基礎並不具備條件，另一個原因是我們缺少一些必須的實驗設備，因此，要在原定的時間內完成研製計畫是很困難的。
昆侖”發動機的地面試車過程中曾先後出現過高壓渦輪葉片折斷、高壓壓氣機和低壓壓氣機葉片斷裂、發動機管路滲漏油、空中潤滑油消耗量過大、艙壁溫度過高等問題，而在裝機試飛中又出現了部分加力脈衝、加力點火成功率低、高空大速度喘振停車、高空小速度切斷加力停車等各種重大技術問題。公司技術人員經過近一年多的努力，所有出現的技術問題都最終得到了圓滿的解決，研製工作也順利進入了最後階段，完成了所有試驗任務，最後在2001年12月通過了國家測試，達到設計定型標準。
“昆侖”發動機為雙轉子帶加力式渦噴發動機，採用了帶氣動變化噴嘴的環形燃燒、複合氣冷定向凝固無餘量精鑄渦輪葉片、數位式防喘控制系統及氣膜冷卻等多種先進技術，技術性能上達到了一個很高的水準。發動機長4.635米，直徑882毫米，重1010千克，最大推力49千牛，加力推力69.6千牛，推重比6.4，加力推力耗油率0.20千克/牛‧小時，最大推力耗油率0.098千克/牛‧小時，翻修時間達到了850小時，總壽命達到1500小時，總體達到了世界80年代中期的技術水準。
後來，我國又先後推出“昆侖”Ⅰ、“昆侖”Ⅱ型發動機。Ⅰ型是原型1號機的改型機，主要是對外部機匣、附件等外部部件進行了適應性改造，以提高其裝配性能。“昆侖”Ⅱ型則是加大推力型，它是在“昆侖”發動機的基礎上，以不損害發動機的工作可靠性、耐久性和安全工作裕度的前提下，通過採用先進技術來增大發動機的空氣流量、提高部件的工作效率、減少漏氣及流體損失，並且進一步降低了耗油率，機體部件上提高了鈦合金的使用，減輕了發動機的重量，提高了發動機的推重比，提高了性能。
“昆侖”Ⅱ型發動機的外形尺寸與原型一樣，但最大推力和加力推力分別提高到了53.9千牛和76.4千牛，最大推力和加力推力時的耗油率則下降到0.093千克/牛‧小時和0.18千克/牛‧小時，推重比為7，是目前我國最先進的渦噴發動機。由於“昆侖”Ⅱ型發動機的安裝方式和外形尺寸與我國大量在役的渦噴7、渦噴13系列發動機基本相同，具有很好的互換性，因此可以很方便地安裝到現役各型殲-7、殲-8飛機上，從而使這兩種飛機的性能有了一個跨越式的提高，極大地提高了我海空軍航空兵的空中作戰能力。
航空發動機的作用是非常重要的，其性能的好壞直接影響著飛機的飛行性能、可靠性及經濟性，因此，它被喻為飛機的“心臟”。由於航空發動機要在高溫、高壓、高轉速和高負荷的環境中長期反復地工作，而且還要求具有重量輕、體積小、推力大、使用安全可靠及經濟性好等特點，因此，必須要有很強的設計、加工及製造能力，是一種典型的技術密集型產品。航空發動機研製週期長，技術難度大，耗費資金多，不是每一個國家都可以研製生產的。因此，雖然目前世界上可以研製生產飛機的國家並不少，但具備獨立研製航空發動機能力的國家卻只有美、俄、英、法、中等少數幾個。在某種意義上講，研製航空發動機的能力是一個國家進入航空強國的重要標誌。
中國航空發動機的研製是在新中國成立後一片空白的基礎上發展起來的，從最初的修理、仿製、改進改型到今天可以獨立設計製造高性能航空發動機，走過了一條十分艱辛的發展道路。本文對建國後所研製生產的各型渦噴、渦扇發動機做一回顧，使讀者能對我國航空發動機的發展有一個較為全面的瞭解。
渦扇系列
渦扇發動機是在渦噴發動機的基礎上加裝風扇和外涵道的一種新型航空動力裝置。由於這種發動機較渦噴發動機具有推力大、耗油率低、噪音小及使用壽命長的特點，從20世紀70年代開始就已逐步取代渦噴發動機，成為了新型戰鬥機的標準動力裝置。因此，世界上性能先進的三代及四代戰機上裝備的全部是渦扇發動機，是否裝有渦扇發動機成為衡量是否為三代機的一個重要標誌。我國研製渦扇發動機的時間並不晚，在研製多種渦噴發動機的同時，就已開始了多種渦扇發動機的研製工作。但由於種種原因，最終研製的大部分型號幾乎全都沒能最後完成，成為我國渦扇發動機研製中無法彌補的遺憾。
一、渦扇5發動機
渦扇5是我國研製的第一種渦輪風扇發動機，1962年，有關部隊提出用渦噴6發動機改型為渦扇發動機來改裝轟-5飛機。當時渦扇發動機已是航空動力的發展方向，各國都在加緊研製各自的第一代產品，我國與世界同行站在了同一條起跑線上，也跟上了時代的變化。之所以用渦噴6為原型進行改進設計，主要是想使研製工作在時間及技術上得以簡化，保證研製工作的成功。1963年1月，瀋陽航空發動機設計所提出了改型方案，並被命名為渦扇5發動機，隨後開始了全面的設計研製工作。
與渦噴6相比，渦扇5取消了加力燃燒室部分，增加了後風扇部件，去掉了壓氣機放氣裝置，增加了零級導流葉片等。改型後，發動機的性能有了很大提高，與渦噴6相比，發動機的最大推力提高到了35.3千牛，耗油率下降了30%。由於壓氣機的效率提高和耗油率下降，如果將其裝在當時的轟-5飛機上的話，其航程和作戰半徑可分別提高30%和24%，發動機的工作範圍更大，起動加速性能更好，飛機的綜合性能將會有很大的提高。
渦扇5的第一台樣機於1965年總裝完成，在隨後的調試過程中，出現了由於振動導致風扇葉片根部裂紋的故障，經工廠技術人員攻關，在1965年7月解決了這個問題。1966年進行了最大推力和耗油率的測試，均達到了設計指標。1970年通過了長期試車考核。1971年開始整機試飛階段，一架轟-5飛機上裝一台渦扇5發動機，開始先進行跑道滑跑試驗，證明發動機的狀態良好，沒有出現任何問題。但就在即將進行升空試飛時，使用部門卻取消了轟-5飛機換裝發動機的計畫，從而使渦扇5發動機的研製工作在1973年中止了。
渦扇5的研製工作雖最終沒能完成，但在超、跨音速風扇設計、壓氣機可調葉片技術和葉片調節器等關鍵設計上有了突破性的進展，在以後研製的多種發動機上得到了廣泛的應用。渦扇5的中止研製，使我國自行設計的渦扇發動機的裝備使用推遲了近30年，實在令人惋惜。
二、渦扇6發動機
1964年，我國開始了新一代殲擊機和強擊機的研製工作，即殲-9和強-6的研製計畫。為了滿足這兩種飛機的性能要求，需要一種新型發動機作為其動力裝置。瀋陽航空發動機設計研究所提出了雙軸渦噴、單軸渦噴和渦扇三類共22個設計方案進行對比，認為只有渦扇型可以滿足這兩種飛機的性能要求，遂將其命名為渦扇6型發動機。這也是我國第一次設計大推力發動機，其設計為雙軸內外涵混合加力式渦扇發動機，設計最大推力70.6千牛，加力推力121.5千牛，推重比6，在當時來說是一種性能十分先進的大推力發動機。
渦扇6於1964年10月開始進行初步設計，1966年完成了全部圖紙設計。1966年初開始由瀋陽航空發動機廠進行樣機試製，1969年完成了2台試驗機的製造工作。渦扇6的初步調試在1968年就已開始，整個調試工作包括運轉試車、性能調試、持久試車、高空台及飛行台試驗、國家定型試驗等5部分。在五年多的運轉調試期間，先後解決了壓氣機部件性能差和高壓壓氣機喘振裕度小的問題、起動及中轉速喘振等故障。1974年，發動機達到了100%轉速，進入高轉速運轉試車。但此時又出現了高壓轉子振動大、高轉速喘振和渦輪前溫度超過設計值等問題。1979年11月，所出現的各種問題相繼被解決，發動機實現了高轉速長時間穩定運轉。
1980年，渦扇6開始進入性能摸底試驗階段，試驗中所得到的最大推力、耗油率均達到或超過了設計指標，1981年進行了加力燃燒室試驗，發動機加力推力達到了123.5千牛，達到了加力狀態的設計性能。1973年，由於殲-9飛機的設計指標進行了修改，性能有了進一步的提升（達到了雙2.5，即升限2.5萬米，速度2.5馬赫），加之為滿足1976年上馬的殲-13飛機的研製需要，1980年又擬定了對渦扇6發動機的改型方案，即渦扇6G。改進工作主要是在保持原發動機外形尺寸不變的情況下，將發動機的最大推力增加到138.2千牛，最大推力提高到83.3千牛，推重比提高到7.0，性能比渦扇6有了很大的提高，並且在可靠性、維護性及耗油率方面保持不變。1982年2月，首台渦扇6G進行了地面試驗，實測其最大推力和加力推力均達到預期指標，可以進行實機飛行試驗，為其進一步發展鋪平了道路。
然而，在80代初期，由於空軍裝備體制發生變化，殲-9和強-6飛機計畫相繼下馬，作為其配套動力的渦扇6失去了使用物件。1983年7月，渦扇6發動機的研製工作全部中止，1984年初，研製計畫被取消。
這一種性能優秀且很有發展前途的渦扇發動機再次被取消研製，使我國又一次與渦扇發動機失之交臂，再次錯過了縮短與世界先進水準差距的機會。
三、渦扇9發動機
它是我國70年代中期根據從英國羅爾斯‧羅伊斯公司購買的“斯貝”MK202型渦扇發動機的生產許可證生產的一種中等推力發動機，也是我國第一種從西方國家以許可證方式引進的發動機，提高了我國航空發動機的研製水準。70年代，我國航空發動機工業受到“文化大革命”的影響，這個時期所生產的航空發動機的品質明顯下降，性能上與當時的國際先進水準相比存在著很大差距。對這種不利的狀況，周恩來總理在11月份召開的航空產品品質座談會上語重心長地指出，“飛機的關鍵在發動機，發動機是心臟，心臟不好，問題不解決，何以打仗”。
周總理的話一針見血。會後，全國包括航空發動機廠在內的航空製造單位開始了全面的品質整頓，以保證現階段研製生產的航空產品的品質要求，並考慮從國外引進先進技術的問題。從當時的國際環境看，要從國外航空發達國家引進先進發動機是有很大困難的，直接引進較先進的軍用航空發動機的可能性較小。
1972年，我國開始與英國接觸，討論引進其“斯貝”MK511型民用渦扇發動機的可能，並考慮引進後再在其基礎上發展出自己的軍用型渦扇發動機。1974年，雙方進入了實質性的談判階段，出人意料的是，英方主動提出可以直接向我提供“斯貝”MK511型的軍用型“斯貝”MK202型發動機的生產許可證，這對於我國無疑是一個意外的驚喜。1975年12月13日，中、英雙方簽訂了“斯貝”MK202型發動機的引進合同，中國可以按許可證在國內生產組裝該型發動機。
“斯貝”MK202型是英國在60年代中期研製的一種性能較為先進的渦扇發動機，長5025毫米，直徑1093毫米，重1850千克，最大推力54.5千牛，加力推力91.1千牛，推重比5.05，最大軍用耗油率0.684千克/牛‧小時，最大加力耗油率2.0千克/牛‧小時，涵道比0.62，與當時國內的渦噴發動機相比，具有推力大、耗油低、可維護性好、使用壽命長的特點。英國在70年代初用該型發動機換裝了從美國引進的F4K戰鬥機上的J59渦噴發動機，美國也引進了該型發動機的製造權，經改進後用在A-7攻擊機上。
“斯貝”MK202引進後，由西安航空發動機廠負責試製生產，國內稱其為渦扇9發動機。為了保證研製工作的順利進行，國家組織相關單位對引進的技術資料進行了詳細的翻譯校核，對生產工藝製造方面也給予了很大的幫隨著殲轟-7飛機研製生產的順利進行，當初引進的數十台“斯貝”MK202也被用到了第一批生產的飛機上。
隨後，為滿足殲轟-7未來生產改型的需要，西安航空發動機（集團）有限公司在90年代初期又開始進行渦扇9的全面國產化工作， 標誌著渦扇9發動機進入了一個全新的階段。經過西航集團公司五年的努力，1995年11月，部分國產化的渦扇9發動機順利完成150小時試車，性能完全符合技術要求。
但此時渦扇9的國產化率只達到了70%，仍有一部分設備不能生產。因此在1999年下半年，渦扇9發動機全面國產化工作啟動，西航集團公司以航空報國為己任，狠抓品質和管理，先後攻克了精鑄（鍛）無餘空心量葉片、數位式電子控制系統等一系列技術難關，為渦扇9發動機全面國產化掃清了障礙，確保了總裝需要。西航集團公司總裝人員僅用了20天時間就按要求完成了總裝任務，在成功進行兩次冷運轉後，於2000年底一次成功點火啟動；隨即開始的150小時工藝試車于2001年初圓滿結束，試車檢驗結果表明各項性能及技術指標均達到試車驗收標準，國產化的渦扇9發動機被重新命名為“秦嶺”發動機。2002年６月１日上午，凝聚著西航航空人無數心血和汗水的“秦嶺”發動機首飛成功；經過幾十個架次的科目飛行，2003年7月，“秦嶺”發動機國產化工程在西安通過技術鑒定，從而結束了我國國產渦扇發動機裝備上的空白。
經驗與教訓
半個多世紀以來，我國的航空發動機製造業取得了舉世矚目的偉大成就，不僅在一片空白的基礎上建立了一批科研試驗基地和可觀的生產能力，試製、改型、研製、生產了一大批多種型號的噴氣發動機，基本上滿足了我國戰鬥機配套的需要，同時還培養和鍛煉了一支具有較強研發能力的科技隊伍，取得了寶貴的實踐經驗，為在新世紀發展新型航空發動機、進一步縮小同世界先進水準的差距、更好地保證我國新型作戰飛機的研製工作打下堅實的基礎。
90年代以前的近40多年的時間，是我國航空發動機製造業教訓極為深刻的一段發展時期，這其中既有政治上的因素，也有資金上、技術上的因素。一些本來可能研製成功並裝備部隊的發動機型號中途下馬，使得我國海空軍裝備的戰機在進入新世紀後仍以渦噴發動機這種較為落後的動力裝置為主，嚴重影響了我國海空軍航空兵現代化作戰能力的提高。
回顧這段時期所走過的一些彎路，其中主要的問題體現在以下幾個方面：其一，缺乏穩定的長遠規劃，計畫多變不定，不能量力而行，研製工程中途停止，技術經驗不能得到有效的積累，產品性能難以提高。其二，科研試驗條件建設滯後，試製加工能力及科研經費不足，使一些新機型的研製工作明顯被拖慢。其三，對航空發動機的發展特點及其規律性認識不足，特別是對航空發動機應作為相對獨立的製造業這一點缺乏足夠的認識，常常把發動機的研製工作從屬於飛機的研製，這對我國航空發動機的技術發展是極為不利的。
像50年代研製的渦扇5、70年代研製的渦扇6及其改型就是由於所配套的飛機研製計畫被取消而中止了研製。如果當時能將兩者的研製工作堅持做下來，可以說，我國航空發動機的現狀絕不會處於這種不利的處境。一般來說，航空發動機的研製週期較長且複雜程度一般都較大，如果在飛機研製的同時才開始發動機型號的研製，是無法滿足飛機研製進度的。而等發動機研製出來後，飛機的性能可能隨著時間的推移而已顯落後，可能需重新設計，這必然又要使整個飛機的研製方案長期難以確定下來，以致陷入十分被動的境地，最終的結果很可能就是取消整個飛機及發動機的研製計畫。
最好的例證就是我國殲-7、殲-8飛機及各種改型的研製，由於其所配備的渦噴7系列和渦噴13系列發動機之間多少具有些繼承性，研製速度較快，飛機的研製沒有受到發動機的影響。而上文所提到的殲-9和強-6飛機，就當時的技術條件來說，這兩種飛機的性能指標都是非常先進的，研製的進度也較快，其最終下馬雖有很多原因，但所配套的渦扇6發動機研製週期過長、不能保證飛機研製的進度也是最為重要的一個原因。
此外，發動機的配套飛機單一，一種發動機只能用在一種飛機上，而國外在研製一種先進發動機後，往往可以開發出多種不同的派生機型，供不同飛機使用，大大提高了發動機的可利用率。像美國研製的F110-GE-100型發動機就可同時裝在F-15和F-16兩種戰機上，具有很好的互換性，這對戰時的後勤保障來說是非常方便快捷的。
因此，發動機的研製必須先於飛機，並要相對獨立地進行，只有這樣，發動機的研製才能和飛機的研製協調發展，才能更好地滿足飛機的需要。另一方面是研究的技術途徑問題。長期以來，我國的航空發動機在使用發展方面取得了一些成績和經驗。
但總體上看，我國對預研工作的重視程度仍然不夠，往往是在技術儲備不足的情況下就開始高性能發動機的研製，而在一些核心機、關鍵部件甚至加工工藝方面都還沒有過關之前就開始整機研製，結果往往是事與願違。進入80年代以後，我國在這方面的預研工作有了一定的加強，一些關鍵技術及核心機的研究取得了重大進展，“昆侖”發動機的研製成功就是堅持這一指導思想的體現。
目前，我國正處於歷史上最好的發展時期，政治穩定，國力增強，科技研究和製造能力都達到了較高的水準，只要我們吸取過去的經驗教訓，就一定能在不遠的將來，使我國航空發動機的研製能力達到世界先進水準，在航空發動機這個高技術領域辟出一片“自己的天空”。
http://www.zgjunshi.com/power/Article_Show.asp?ArticleID=4407&ArticlePage=11
