渦扇9（WS9）發(fā)動機（Spey MK202）是雙轉(zhuǎn)子小涵道比渦輪風扇發(fā)動機，曾裝在F-4K和F-4M鬼怪式飛機上，是第一代軍用渦扇發(fā)動機。在標準大氣壓條件下，最大工作狀態(tài)，內(nèi)、外涵道流量比為0.62。
用途
不加力的渦輪風扇發(fā)動機是高亞聲速旅客機和戰(zhàn)略運輸機的理想動力；帶加力的渦輪風扇發(fā)動機則適用于超聲速軍用飛機。
特點
燃氣發(fā)生器出口的燃氣在低壓渦輪中進一步膨脹做功，用于帶動外涵風扇，使外涵道氣流的噴射速度增大，剩下的可用能量繼續(xù)在噴管中轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倥艢獾膭幽堋?nèi)、外兩股氣流可分別排出，也可混合后一起排出。在燃氣發(fā)生器相同的情況下，渦輪風扇發(fā)動機的空氣流量大、排氣速度低，所以推進效率高、耗油率低、噪音低、飛機航程遠。
渦輪風扇發(fā)動機有多達三個轉(zhuǎn)子的。正在研究一種超聲速通流渦扇發(fā)動機，其壓縮系統(tǒng)為超聲速通流級，即進口和出口軸向氣流速度均為超聲速級。這種超聲速通流級的風扇或壓氣機的級壓比可達2.5~3.5。超聲速通流渦扇發(fā)動機可使渦扇發(fā)動機的適用飛行馬赫提高到5。
結(jié)構(gòu)特點
渦扇9發(fā)動機主要結(jié)構(gòu)特點有：
（1）進氣機匣及19個進口導(dǎo)流葉片是整體式不銹鋼焊接件；
（2）高壓壓氣機進口有1級可調(diào)導(dǎo)流葉片；
（3）壓氣機靜子葉片采用T形榫頭和環(huán)型榫槽；
（4）高、低壓轉(zhuǎn)子聯(lián)接均采用螺旋套齒聯(lián)軸器；
（5）高、低壓轉(zhuǎn)子的后支點為彈性支承
（6）燃燒室采用直接點火方式，兩個高能點火器分別裝在4號和8號火焰筒內(nèi)；
（7）加力燃燒室采用催化點火方式；
（8）內(nèi)、外涵道混合排氣；
（9）排氣裝置采用引射式超聲速尾噴管；
（10）靜子承力系統(tǒng)為內(nèi)、外混合傳力，發(fā)動機采用DQ-23燃氣渦輪起動機起動。
組成
渦扇9發(fā)動機由雙轉(zhuǎn)子軸流式壓氣機、環(huán)管形燃燒室、雙轉(zhuǎn)子渦輪、加力燃燒室與可調(diào)噴管、外涵道等部件組成。另外，還有燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、狀態(tài)操縱系統(tǒng)等主要系統(tǒng)和帶恒速傳動裝置的附件傳動系統(tǒng)。
壓氣機共有17級，其中風扇(即低壓壓氣機)5級，高壓壓氣機12級；渦輪共4級，高、低壓各兩級。風扇轉(zhuǎn)子用中介軸和聯(lián)軸器與低壓渦輪轉(zhuǎn)子聯(lián)接，組成發(fā)動機低壓轉(zhuǎn)子，支承在4個支點上。高壓壓氣機轉(zhuǎn)子用聯(lián)軸器與高壓渦輪轉(zhuǎn)子聯(lián)接，組成發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子，支承在3個支點上。
簡介
凝聚著中國幾代航空人心血與汗水的“秦嶺”發(fā)動機通過生產(chǎn)定型，標志著我國航空發(fā)動機研制跨入一個新的階段。它的軍用代號是渦扇9。配套飛機是殲轟7和殲轟7A。
技術(shù)成熟 性能可靠
秦嶺”MK220渦輪風扇發(fā)動機在保持WS-9發(fā)動機外廓尺寸和附件布局基本不變的情況下，在繼承國內(nèi)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過運用大量成熟的先進技術(shù)和多項預(yù)研成果，從增加發(fā)動機渦輪前溫度和減輕結(jié)構(gòu)重量兩個方面對WS-9（斯貝MK202）原型機進行現(xiàn)代化改進，大幅度提高了發(fā)動機的技術(shù)性能，達到了M53P2發(fā)動機的技術(shù)水平。“秦嶺”MK220發(fā)動機從1994年開始進行原型機研制到2005年通過設(shè)計定型審查，歷經(jīng)12個春秋。
技術(shù)參數(shù)
最大加力推力（daN） 9800
中間推力（daN） 6370
加力耗油率（kg/daN/h） 2.02
耗油率（kg/daN/h） 0.67
推重比 6.55
空氣流量（kg/s） 96.9
涵道比 0.62
總增壓比 21.5
渦輪進口溫度（K） 1550
最大直徑（mm） 1095
長度（mm） 5211
質(zhì)量（kg） 1527
研發(fā)過程
研制一架戰(zhàn)斗機一般需要15年，可研制一臺戰(zhàn)機“心臟”卻至少要用20年。2000年，葉新農(nóng)受命領(lǐng)銜我國首臺國產(chǎn)化渦輪風扇發(fā)動機“秦嶺”的相關(guān)研制工作。2001年3月，發(fā)動機國產(chǎn)化研制進入150小時極限負荷耐久考核的攻堅階段。只有順利通過，航空工藝水平滿足設(shè)計要求，發(fā)動機研制才算具備了工業(yè)基礎(chǔ)。
然而，第一次關(guān)鍵試驗，就讓研制工作栽了跟頭。試車最后階段，幾近成功之時，葉片卻發(fā)生斷裂、試驗被迫停頓。圍繞查問題，軍廠雙方不知開了多少會，爭論不休。為摸清原因，葉新農(nóng)拿著外文資料，現(xiàn)場消化引進機故障、整改措施和設(shè)計更改，從零件模具到成品零件，他把每一條管路、每一組數(shù)據(jù)與引進資料逐一比對，發(fā)現(xiàn)了葉片排氣邊圓角偏小，繼續(xù)排查，又發(fā)現(xiàn)了葉片因碰傷導(dǎo)致應(yīng)力集中而斷裂。正當廠方人員稱贊其細致的工作態(tài)度時，他卻開出一連串“藥方”：加強工藝制造標準，增加探傷檢查，嚴格控制零件檢驗周轉(zhuǎn)，開發(fā)專用工裝檢查局部變形……一個小小葉片，卻讓葉新農(nóng)引發(fā)了一次航空工藝的技術(shù)變革。
軍代表職責是質(zhì)量監(jiān)督，是鐵面無私的。
可葉新農(nóng)工作中卻處處流溢真情，他感悟：“即使一個葉片都是有靈性的，帶著情感去了解它們，才能把好質(zhì)量關(guān)。”
一座時鐘要走得準，必須每一秒都精確。葉新農(nóng)堅持的，就是這樣一種質(zhì)量理念。
2005年，一次交付試車中，發(fā)動機主滑油泵發(fā)生抱軸斷裂，且故障間斷出現(xiàn)，無論軍廠雙方怎么檢查驗證，都沒有找到真正原因。無奈之下，葉新農(nóng)拿來引進原件查究竟。這才搞清國外零件是“捆綁加工”，將5個零件固定起來進行同軸加工，保證零件間的公差配合和精度。這一比，比出了工藝水平的差距，“零件也需要像人一樣配合默契”的道理讓葉新農(nóng)每逢驗收時，總是先像了解孩子般去熟悉零件，把零件之間的配套關(guān)系圖放于身旁，掌握其靈性，先后解決了工藝生產(chǎn)中的23項問題。
幾年來，他陸續(xù)推動工廠出臺了《發(fā)動機裝配技術(shù)質(zhì)量問題處理程序》、《作業(yè)現(xiàn)場定置管理規(guī)定》、《小零件管理制度》等規(guī)范，促使工廠管理水平顯著提升。一年內(nèi)，他先后組織了120余項技術(shù)質(zhì)量攻關(guān)、70余項技術(shù)改進，改進精鍛模具15項，大幅提升了發(fā)動機零部件合格率，解決了一系列國產(chǎn)化進程中的難題。
在葉新農(nóng)的心中，“為戰(zhàn)友生命負責”從來不是一句空話。
對他而言，親情的概念也包含著千里之外的飛行員兄弟，
他常說：“我們多一份辛苦，部隊的親人就少一份危險。”
2006年初，部隊一批飛機耗油率偏高，影響飛機性能發(fā)揮。若不改進，就等于把包袱甩給了部隊。葉新農(nóng)毅然表態(tài)，“耗油率不解決，飛機作戰(zhàn)半徑就得打折扣，再大的風險也得擔！”他聯(lián)合廠方成立調(diào)查攻關(guān)小組，連續(xù)數(shù)十天統(tǒng)計分析了100多臺發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)，并參照引進機技術(shù)狀態(tài)，逐一檢查高油耗的原因。在驗證改進措施的攻堅階段，他蹲守在巨大轟鳴的試車現(xiàn)場，為分辨試車中的細微變化，他冒著震破耳膜的危險，堅持不戴耳套查聽異響。無數(shù)個日夜分析、無數(shù)次加班試驗，3個月后，“油老虎”在葉新農(nóng)面前，選擇了退卻。
為減輕部隊維護負擔，葉新農(nóng)總是溫情關(guān)注部隊的想法。
他反復(fù)向軍代表強調(diào)：“要多熟悉部隊、了解部隊，多為部隊提出實在管用的措施解難題。”
發(fā)動機壽命管理和維護，幾十年來一直是部隊頭痛的兩大難題。為解決這個行業(yè)難題，葉新農(nóng)毅然報考了西北工業(yè)大學航空發(fā)動機專業(yè)博士。他參考國外發(fā)動機維修方法，開始了“發(fā)動機單元體維修和壽命控制”的課題研究，并摸索出一套發(fā)動機判壽、維修規(guī)律，并首創(chuàng)國內(nèi)第一套“發(fā)動機壽命管理評判準則”，每年至少為部隊節(jié)省修理費300萬元。
2006年至2007年，葉新農(nóng)跑遍了中國人民解放軍海軍航空兵部隊，把發(fā)動機故障、部隊保障能力、維修需求一一記錄，廣泛收集外軍保障新手段，展開了“發(fā)動機簡易外場試車系統(tǒng)”的課題研究。2008年6月，簡易試車系統(tǒng)第一次成功實施了發(fā)動機外場試車，極大提高了外場維修效率。接著，他又主動承擔并研發(fā)了發(fā)動機循環(huán)參數(shù)記錄儀，自動記錄發(fā)動機壽命消耗過程數(shù)據(jù)，使用部隊要求將其列為必備配件。還有發(fā)動機綜合檢測儀，運用工控機和數(shù)字檢測技術(shù)，實現(xiàn)了發(fā)動機的自動、高效全面檢測，受到部隊一致好評。
2007年12月， “秦嶺”發(fā)動機正式通過生產(chǎn)定型、沖嘯海天。溫文爾雅的葉新農(nóng)卻當著所有人的面，痛痛快快哭了一場，哭得那么投入。19年的青春，已將“秦嶺”這個名字融進他的生命、鐫刻在他的心里。他用19年的青春，詮釋出當代軍人核心價值觀的深刻內(nèi)涵。
成就
國產(chǎn)航空發(fā)動機的重大突破
“秦嶺”發(fā)動機由中國航空工業(yè)第一集團公司西安航空發(fā)動機（集團）公司主承制。它的生產(chǎn)定型是對研制企業(yè)生產(chǎn)過程、工藝流程、質(zhì)量管理、基礎(chǔ)管理及批生產(chǎn)能力的一次大檢閱，是我國航空發(fā)動機生產(chǎn)史上一次重大突破，必將為提高企業(yè)的核心競爭力，促進企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展創(chuàng)造更加有利的條件。“秦嶺”發(fā)動機為中國“飛豹”戰(zhàn)機裝備了一顆強健的“中國心”，并成為國內(nèi)批量裝備部隊的較大推力的渦輪風扇發(fā)動機，對于提高我軍的裝備水平、促進航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大的推動作用。
為航空發(fā)動機的研制積累了寶貴經(jīng)驗
“秦嶺”發(fā)動機研制是國家重點科研項目。在研制過程中，黨和國家領(lǐng)導(dǎo)高度重視，各有關(guān)部門通力合作、全力支持，面對繁重的生產(chǎn)科研任務(wù)，各參研單位以振興航空為己任，密切協(xié)作，不斷探索，勇于實踐，超常拼搏，穩(wěn)扎穩(wěn)打抓產(chǎn)品質(zhì)量，群策群力促任務(wù)完成，管理措施落實到位，生產(chǎn)系統(tǒng)全面提速，大力加強技術(shù)創(chuàng)新，不斷探索新工藝、新方法，按照研制要求進行工裝設(shè)計制造，突破了一系列技術(shù)難題。各參研單位積極進行管理創(chuàng)新，調(diào)整生產(chǎn)布局，進行大規(guī)模技術(shù)改造，極大地改善了“秦嶺”發(fā)動機的生產(chǎn)條件，保證了秦嶺發(fā)動機研制工作的開展，為我國航空發(fā)動機的研制積累了寶貴經(jīng)驗。
參考資料 >