图：李峰驾驶失去动力的歼10滑翔迫降成功

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　　歼10服役至今，数次坠毁事故中除一次是由飞行员形成云间错觉，丧失对空间位置分辨能力引起的以外，都是由AL-31FN发动机丧失动力导致的。

　　相较于苏27，AL31系发动机在歼10上的严重故障发生率要高不少。除了歼10这种单发的高机动高敏捷战斗机，本身比较消耗发动机比较狠以外，AL31F发动机本身也存在一些可靠性缺陷。其中一些致命缺陷甚至是伴随发动机基本结构设计形成，以至于无法根除的不治绝症，比如轴承润滑问题。

图：AL31F发动机

　　AL-31F发动机是苏联研制苏27时的配套工程，但严格的说它在当时也并不是一种全新设计的产物，而是在AL21涡喷发动机的基础上参照了大量RD33发动机(该系列发动机装备米格29家族、FC-1枭龙战斗机、歼31)设计发展而来。

　　AL-31F家族最大的可靠性瓶颈来自于它的支承结构和在此基础上展开的润滑系统设计。涡扇发动机作为一种依靠部件旋转做功的燃机，它的核心运动部件包括风扇、低压压气机、高压压气机、涡轮都安装在转子上；而转子要把自身载荷传递给整个发动机匣，就要通过支承结构和轴承实现。

　　在涡扇发动机的运转过程中，支撑着转子高速旋转的轴承一直处于重载荷(相当于7~9.2吨)、高转速、高温度(可以达到260度以上)的状态下。因此润滑系统用润滑油对轴承进行大压力、高流量的润滑，减小摩擦并带走热量降低温度，就成为保障发动机工作的基础前提。

图：涡轮风扇发动机需要靠这些大大小小的叶片组合旋转才能正常输出动力，旋转需要轴承支撑

图：切开的损坏轴承部件。轴承在缺乏润滑的重载荷下运转，接触面会被毁成什么样？这就是答案。

　　一旦轴承得不到充足的润滑，转动阻力会迅速加大，温度迅速升高；局部的摩擦热量会使摩擦面上出现变形和摩擦显微焊合、乃至于局部融化，而这些微小的焊点随之又会在旋转作用下被撕裂。这种轴承部件之间粘着——撕裂——粘着的循环发展到最后，就是轴承丧失旋转精度、最终卡死抱轴，发动机也必然随之停车。

　　在较为落后的发动机设计中，润滑系统可靠性不高是普遍现象。比如我军1985年发动机空中停车事故中，发动机润滑系统故障引起的事故就占43%。美国TF34发动机在1983年发生了90次事故，润滑故障占28%。

　　而AL-31F发动机由于支承设计较为复杂，比如它采用了双中介轴承、四轴承低压转子的设计；轴承的润滑可靠性一直很差，而同期的RD33发动机则少有此类问题。要彻底解决AL-31F的润滑可靠性问题难度非常大，因为完全改变支承设计的话，无异于重新设计发动机。

　　图：润滑系统的设计是跟着支承结构——或者说发动机的整个基本结构设计而确定的，发动机设计确定以后极难做大幅改动

　　在AL-31F的设计中，发动机降转是润滑系统压力过低以后的保护动作；因此一旦出现发动机降转警报，就意味着AL-31FN发动机的轴系润滑已经严重不足，空中停车就会很快到来。比如中央电视台重点报道过的李峰驾驶无动力歼10迫降事迹中，李峰第一次接到发动机降转报警后立刻开始返场；在这个过程中他在保持必要飞行高度的前提下将发动机转速控制到最低，以延缓发动机空中停车。当距离机场6公里时，出现第二次发动机降转警报；到3.8公里时，发动机就彻底停车。

　　根据海军发动机专业的公开文献，我国曾经多次就AL-31F系列发动机的润滑缺陷问题咨询俄罗斯的设计和生产单位。而俄方表示他们进行过设计方面的改进，但受资金的限制未开展试验验证，也无法给出从设计原理上解决故障的措施。

　　说到底，俄罗斯人对于AL-31F系列发动机的润滑缺陷就是两个态度：我自己不那么在乎，凑合就行了；你想改进，先拿钱来。这其中的关键原因之一，就是AL-31F的可靠性问题在歼10这样的单发高性能战斗机上比较突出，但在苏27平台上的影响却要小得多得多。

图：按俄罗斯媒体报道的时间计算，歼10B/C应该都采用了改进以后推力更大的AL-31FN改型

　　此前根据俄罗斯方面的报道，新出口给中国歼10的发动机将会采用AL-31F-M系列发动机技术改进过的型号。但目前没有更多的消息来确认具体进度。但润滑问题也是笔者对俄罗斯自称AL-31F-M2、M3等后续改进型发动机，推力指标号称能从12.5吨提升到14吨、甚至14.6吨的宣传持完全不相信态度的原因。

　　涡扇发动机改型要大幅提升推力，不可避免要通过燃烧温度、转速提升等措施来实现，这些措施都会对发动机润滑带来更大的压力。在AL31系发动机不对润滑系统做脱胎换骨的改进的情况下，推力的大幅提高必然也伴随润滑失效概率的大幅提高。

　　尤其是从俄罗斯117S发动机(全加力14吨，应急推力14.5吨)近年来故障不断的表现看，这款更换了包括风扇、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管等几乎所有核心部件的AL-31F魔改型号在设计制造上都还没有完全稳定下来。仍然继承原AL-31F系列命名和主要结构的M系发动机改型，在超过14吨推力状态下的可靠性和寿命表现肯定是不容乐观。

　　因此歼10上即使应用新的AL-31FN-M系列发动机，其推力水平应该不会高于M1型宣传的13.3吨指标；而结构部件不排除采用M2改型的一些新设计，这样可以延长寿命并改善可靠性。然而这些改型能否有效克服原AL31FN上的润滑可靠性不足现象？恐怕难有本质上的改善。(作者署名：候知健 微博ID：怕冷的狗)

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