我國(guó)航空軸承正在努力追趕，殲20將裝備國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)
航空軸承是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件之一，具有高溫、高速、載荷大、受力復(fù)雜、工作環(huán)境苛刻等特點(diǎn)。從理論上說(shuō)，目前提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力和燃油效率的最直接方法依然是提高渦輪進(jìn)口溫度和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，而提高轉(zhuǎn)速對(duì)航空軸承的極限轉(zhuǎn)速性能、耐溫能力、潤(rùn)滑性能和承載能力均提出了更加嚴(yán)峻的要求。
但是由于種種歷史原因，我國(guó)航空軸承技術(shù)起步較晚，并且直到上個(gè)世紀(jì)末也沒(méi)有把軸承齒輪鋼當(dāng)成重點(diǎn)去研究發(fā)展，與世界軸承強(qiáng)國(guó)相比差距十分明顯。據(jù)公開(kāi)資料披露，國(guó)外先進(jìn)航空軸承產(chǎn)品的壽命一般為計(jì)算壽命的8倍以上（最高可達(dá)30倍以上），可靠性為98%以上，而我國(guó)航空軸承的壽命一般為計(jì)算壽命的3至5倍，可靠性為96%左右。
對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，高端軸承從哪來(lái)，根本就不是什么問(wèn)題。強(qiáng)大的美國(guó)，其特種部隊(duì)還要從德國(guó)引進(jìn)輕武器，海軍要從英國(guó)引進(jìn)MT30燃?xì)廨啓C(jī)。英國(guó)和德國(guó)，還要從奧地利進(jìn)口火炮精鍛機(jī)。在西方世界里，國(guó)家之間的分工合作是很正常的。每個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家都有一些優(yōu)秀的企業(yè)，各自擁有靠譜"絕活"，各國(guó)之前因?yàn)橥瑢俦奔s或歐盟，所以不約而同地形成一種微妙的平衡。很少有人打破局面，去搶別人的飯碗。
而在中國(guó)這就都成了大問(wèn)題。作為中國(guó)空軍曾經(jīng)的絕對(duì)主力，殲8II戰(zhàn)機(jī)在1984年6月12日首飛成功，在1988年10月，殲8Ⅱ戰(zhàn)機(jī)獲得設(shè)計(jì)定型，開(kāi)始裝備中國(guó)空軍和海軍。
殲8II戰(zhàn)機(jī)裝備的是2臺(tái)渦噴-13A雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)推力達(dá)6600千克，這使得殲8Ⅱ在具備更好的中低空機(jī)動(dòng)性能同時(shí)，武器掛在能力也達(dá)到了2.2噸，武器外掛架也增加到了7個(gè)，初步具備了全天候攔射能力，裝備了雷達(dá)制導(dǎo)的中程攔射導(dǎo)彈。此外，對(duì)地攻擊能力也有所增強(qiáng)。
但殲8II戰(zhàn)機(jī)渦噴-13A雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由于主軸承壽命較短，發(fā)動(dòng)機(jī)第一次翻修壽命連200小時(shí)都不能保證，這還是我國(guó)航空軸承科研人員作出了巨大努力的結(jié)果。而西方國(guó)家當(dāng)時(shí)服役的F15，F(xiàn)16等第三代戰(zhàn)斗機(jī)用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承壽命已基本實(shí)現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)同壽，使用壽命可達(dá)數(shù)千小時(shí)。
性能的巨大差異造成了國(guó)內(nèi)民用高端航空軸承領(lǐng)域基本以進(jìn)口軸承為主，如瑞典SKF、德國(guó)舍弗勒等國(guó)外廠(chǎng)家。但其軍用軸承產(chǎn)品仍然對(duì)我國(guó)實(shí)施嚴(yán)格的技術(shù)封鎖和禁運(yùn)。
進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)的綜合國(guó)力得到了飛速發(fā)展，到2018年我國(guó)軸承鋼產(chǎn)量已達(dá)到382萬(wàn)噸，連續(xù)8年排名世界第一，但是，我國(guó)仍然不是軸承鋼生產(chǎn)強(qiáng)國(guó) ，只能算一個(gè)軸承鋼生產(chǎn)大國(guó)。
目前我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承的制造用鋼主要選用西方國(guó)家第一代航空軸承鋼產(chǎn)品：M50鋼。而該牌號(hào)的鋼材美國(guó)早在20世紀(jì)80年代前就已普遍使用，目前廣泛使用的是其重大改進(jìn)型號(hào)：第二代航空軸承鋼產(chǎn)品M50NiL。
M50NiL添加了鎳，降低了碳，是一種表面滲碳鋼，除斷裂韌性有所提高外，與其它高溫淬透軸承材料相比，顯微組織和疲勞強(qiáng)度也都很好。其原因之一是M50iL中沒(méi)有大顆粒碳化物，因此，這種鋼對(duì)碳化物引起的疲勞裂紋不敏感。 與M50鋼相比，其關(guān)鍵指標(biāo)耐熱溫度達(dá)350℃，使用溫度提高了200℃。
進(jìn)入新世紀(jì)后，國(guó)內(nèi)有關(guān)科研院所與企業(yè)開(kāi)始進(jìn)行第二代航空軸承鋼產(chǎn)品的應(yīng)用研究，并取得一定成果。山東華云機(jī)電科技有限公司與北京航空材料研究院趙振業(yè)院士共同合作研發(fā)，通過(guò)采用該公司豪克能技術(shù)加工最新研發(fā)的國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承，經(jīng)技術(shù)檢測(cè)證明其疲勞壽命達(dá)到了德國(guó)FAG航空軸承的22倍。
另外，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱軸承制造有限公司共同開(kāi)展了Si3N4氮化硅陶瓷混合軸承的研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用工作。某潛射/艦射反艦導(dǎo)彈提出了增加射程和速度的設(shè)計(jì)要求，其彈用渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子必須達(dá)到120000轉(zhuǎn)/分鐘以上的額定轉(zhuǎn)速。在采用哈工大研制的航空混合陶瓷軸承進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)時(shí)，軸承一次性通過(guò)5小時(shí)連續(xù)運(yùn)行壽命考核，在試驗(yàn)過(guò)程中，軸承除了有輕微煙霧產(chǎn)生外，均無(wú)異常情況。試驗(yàn)后軸承旋轉(zhuǎn)靈活，無(wú)異常。這些技術(shù)可以說(shuō)明我國(guó)已基本突破了第二代航空軸承產(chǎn)品的應(yīng)用難關(guān)。
2016年，我國(guó)全面啟動(dòng)實(shí)施航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)“兩機(jī)”重大專(zhuān)項(xiàng)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)項(xiàng)方面，將重點(diǎn)聚焦渦扇、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，同時(shí)兼顧有一定市場(chǎng)需求的渦軸、渦槳和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，主要研發(fā)大涵道比大型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、中小型渦扇/渦噴射發(fā)動(dòng)機(jī)、中大功率渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)等重點(diǎn)產(chǎn)品。
2018年7月7日，中國(guó)工程院院士劉大響在一次公開(kāi)講座中首次表示我國(guó)第四代軍用小涵道比航空發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目進(jìn)展順利（殲20配套發(fā)動(dòng)機(jī)渦扇15），將在未來(lái)3至五年內(nèi)設(shè)計(jì)定型。
殲-20，代號(hào)：威龍，是中航工業(yè)成都飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)公司研制的一款具備高隱身性、高態(tài)勢(shì)感知、高機(jī)動(dòng)性等能力的隱形第五代制空戰(zhàn)斗機(jī)。2019年10月13日，殲-20戰(zhàn)機(jī)列陣人民空軍‘王牌部隊(duì)。
早期殲-20原型機(jī)使用的是俄制AL-31F-M1發(fā)動(dòng)機(jī)，之后逐漸采用國(guó)產(chǎn)渦扇-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)，渦扇-10是中國(guó)自主研制的第三代大推力小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，與俄羅斯AL-31系列發(fā)動(dòng)機(jī)、美國(guó)F110系列發(fā)動(dòng)機(jī)基本處于同一水平。正在研制中的渦扇-15“峨眉”發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力為18噸，美國(guó)F-35戰(zhàn)機(jī)使用的F-135加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為例，近期試驗(yàn)中推力超過(guò)了22噸，說(shuō)明中美航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域差距已不算太大。這一切都要?dú)w功于我國(guó)一系列發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)的相繼突破，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的高低完全取決于“你最短的那塊板子的高度”，正式因?yàn)轭?lèi)似于航空軸承鋼材料技術(shù)的突破，新型發(fā)動(dòng)機(jī)才能取得關(guān)鍵突破。
隨著“兩機(jī)”重大專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施，我國(guó)的航空軸承行業(yè)有望搭乘航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)發(fā)展的快車(chē)，大幅度提高航空軸承領(lǐng)域相關(guān)重大裝備的先進(jìn)性和自主性，保障渦扇15，渦扇19等先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)重點(diǎn)型號(hào)的研制需要，從而實(shí)現(xiàn)“裝備強(qiáng)軍的中國(guó)夢(mèng)”。