高卢雄机之心（上）

火心2000

在航空工业领域，美国向来独领风骚；继承苏联衣钵的俄罗斯凭借超级大国的底蕴也能占据一席之地；英国自从认识到航空工业的重要性后就再未掉以轻心。与上述3国相比，法国的航空工业独具浓厚的浪漫主义色彩。法国研发的动力系统整体技术水平较美英两大豪门仍存在一定的差距，但却也为法国开辟了属于自己的一片天地。

长期以来，法国出品的战斗机大多出自航空工业界“大咖”马塞尔·达索（Marcel Dassault）创办的达索飞机公司（Ganerale Aeronautique Marcel Dassault）。在漫长的时间里，达索公司出品的“幻影”系列战机、“阵风”战机以独具特色的设计，在航空工业界打下一片天地，“高卢雄机”远销世界30多个国家和地区。在回顾法国航空工业发展史时，二战后的法国为“高卢雄机”主要发展了3个系列战斗机动力系统：“阿塔”系列、M53系列、M88系列。

法国的航空动力系统始于20世纪初的动力飞行开拓者。它的历史充满创新、不断进步和工业传奇。多年来，各路生机勃勃的队伍聚集在一起，终于在1945年创立了斯奈克玛公司（SNECMA）。

链接

斯奈克玛公司全称为法国国营航空发动机研究制造公司，成立于1945年，由尼奥姆·罗纳发动机公司（1905年成立）、雷诺公司和尼罗林公司3家公司合并而成，主要从事军用发动机的研制、生产和维修。

1996年以后，斯奈克玛进行了大规模的结构调整和体制改革。2000年，斯奈克玛以11亿欧元（9.96亿美元）买下了拉比纳尔公司（Labinal），从而获得了对透博梅卡公司（Turbomeca）和拉比纳尔公司微型涡轮机分部的控制。目前，斯奈克玛公司国家股份占97.2%。为了适应新形势的发展，2000年斯奈克玛转变为控股公司后，公司结构进行了大规模的调整，公司业务按照推进和设备两个核心业务领域进行了调整。前者包括民用、军用、火箭发动机以及相关业务；后者涉及起落架、刹车系统、动力传输系统等业务。推进领域有4家子公司：斯奈克玛发动机（Snecma Moteurs）、斯奈克玛服务（Snecma Services）、透博梅卡和微型涡轮发动机公司（Microturbo）；设备领域有5家子公司：梅西埃-道蒂公司（Messier-Dowty）、梅西埃-比佳迪公司（Messier-Bugatti）、伊斯帕诺-西扎公司（Hispano-Suiza）、于雷尔-伊斯帕诺公司（Hurel-Hispano）和拉比纳尔公司。

2005年5月，斯奈克玛和萨热姆公司（SAGEM）合并成为赛峰集团（SAFRAN Group），形成一个集航空、防务、通信和电子业务于一身的大工业集团。斯奈克玛成为在赛峰集团航空航天推进分部内，由赛峰集团100%控股的一家独立子公司。

阿塔传奇

斯奈克玛真正的起点与法国最早的喷气发动机阿塔系列的发展密切相关。具体说与德国有关。二战末期，法国与当时的美英苏3国一起参与了对德国人才市场的瓜分行动，特别是对未来高科技制高点的航空工业更是展开了激烈的争夺。经过法国人的不懈努力，他们得到了一个对法国航空工业有着划时代级别的“大神”级人物——赫尔曼·奥斯特里希（Herman Oestrich）。

此君于1903年出生在德国。在他25岁时加入了位于哥廷根的德国航空研究院（Deutsche Versuchasntalt fur Luftfahrt），专门从事喷气推进原理研究，并取得了一定的研究成果。1935年，奥氏离开德国航空研究院去了西门子公司（Siemers）工作。后来，西门子公司剥离了其旗下研究涡轮压气机的公司业务，卖给了勃兰登堡发动机工厂（Bramo，Brandenburgische Motoren Werke）。1939年，德国的宝马公司（BMW，就是后来那个著名的汽车制造商）兼并了Bramo公司，其发动机计划改称为BMW003。1939年，BMW003开始生产，1940年8月首次运转，推力只有2.5千牛，不到预想的6.3千牛一半。后来，该公司对奥氏的研究成果进行了更深入的研究，研发工作进展很快，并制造了验证机对奥氏研究成果进行验证。在那段由战争狂人希特勒领导的岁月里，这一项新技术很快在1939年赢得了一份合同，研制一种推力为600千克力（5.9千牛）的涡轮喷气发动机——BMW003，装备小型单发战斗机He-178。在这项工作中，奥氏被指定负责这项研究，并确定发动机结构，其基础为6级轴流式压气机，带冷却空心叶片的单级涡轮和环形燃烧室。

1941年2月，BMW003发动机在试车台上首次运转，起初产生150千克力（1.47千牛）的推力，但经过改进升级，到1942年中它便能产生550千克力（5.39千牛）的推力。随后，BMW003继续试验。经过改进，推力提高许多，可靠性也得到有效改善。1943年8月，安装在Ju-88飞机上进行试飞。1944年8月获准成批生产。后来，BMW公司又研究了一种装备升级压气机的改进型，并且不久提議批量生产几千台，用来装备阿拉杜公司（Arado）的双发上单翼Ar-234（速度900千米/时）和亨克尔He-162“火蛇”（Salamander）战斗机。与此同时，奥氏带领他的团队在BMW003的基础上又展开了更新的两个研发计划，一是研制相当于3450千克力（33.83千牛）的BMW018涡轮喷气发动机，另一个是在BMW018基础上研发一款5400马力（3971千瓦）的大型涡轮螺旋桨发动机——BMW028。不过，BMW003发动机仅生产了750台，德国便战败投降，生产也就此中断。

虽然BMW003已经生产了约750台，但装上飞机的很少，只有He-162一款战机。当时，BMW003发动机本准备出口日本，但因处二战末期，工程样机一直没有提供，日本工程师利用发动机的图样和照片设计出自己的涡轮喷气发动机——石川岛播磨公司的Ne20。战后，苏联用两台缴获的BMW003发动机作为第一架喷气战斗机米格-9的动力系统。同时，苏军从德国工厂获得了BMW003的蓝图，在列宁格勒“红色十月”工厂建立了BMW003的生产线，由克里莫夫设计局进行仿制生产，编号为RD-20，于1947年正式开始批量生产。

从笔者上文对BMW003的简单描述可知，BMW003发动机在当时绝对是数得上的顶级产品之一。由此可见其设计师奥氏团队的作用。这样也成为奥氏团队与当时几大战胜国讨价还价的本钱。在面对美英法的招降代表，奥氏从整体考虑自己团队的未来。相对于美英已经在喷气推进领域取得的一定成就相比，法国人在该领域尚属空白。与此同时，法国政府也在积极寻找德国喷气研究人员和技术资料，希望能尽快赶上当时的美英苏3大强国。在秘密会见法国调查研究局的代表后，奥氏为其团队赢得了更多的筹码，奥氏答应帮助法国继续发展BMW003发动机，并且签订了多项协议。

随着协议的达成，奥氏的120人团队留在法占区的德国瑞肯巴赫（Rickenbach）的原道尼尔工厂（Dornier）进行BMW003的研究工作。研究队伍很快扩大到200人。

最初，这个研究团队没有名字，仅简单地称作瑞肯巴赫航空技术工作室（Atelier Aeronautique de Richenbach），缩写为At·A·R或者AtAR。后来又逐渐演变为Atar（阿塔），并被用于命名在这里设计的发动机，这也是阿塔系列发动机名称的由来。正是这个研究团队首字母的缩略语，成为了此后至今仍是传奇的代号。

奥氏领导他的团队在BMW003的基础上，仅用了几个月时间便开发出了推力更大的轴流式发动机。命名为阿塔101的新发动机在1945年10月完成了初始设计；1946年4月，阿塔101的图样被送到了法国的斯奈克玛公司投入生产；5月，斯奈克玛完成了首批零部件的制造。但因法国整体实力较当时的顶级国家仍具有一定的差距，在合金技术方面始终不能研制出合格的涡轮叶片，尤其是制造工艺更为复杂的高温合金叶片。

奥氏团队针对这一情况，展开了技术攻关。单级涡轮采用典型的空心冷却叶片，以克服缺乏能耐极高温度的镍基合金的问题。根据所采用材料的不同，涡轮进口温度为700～800℃（TET）。经过一年的技术攻关，1947年中，斯奈克玛终于制造出合格的零部件，并立刻开始组装阿塔101；1948年3月26日，第一台完成的阿塔101V1在维拉罗什的试车台上进行首次试验。在1947年4月5日的测试中，就产生了1700千克力的推力。经过一番改进后，到10月，推力便提升到了2200千克力（16.67千牛）。接着在10月，将阿塔101V1安装在B-26“劫掠者”轰炸机上进行飞行试验。1950年1月，斯奈克玛制造了总计6台的阿塔101原型机加入了试验，推力进一步提升到了2700千克力（26.48千牛）。这样的技术指标在当时足以与当时的同类产品抗衡了。

作为奥氏团队的第一个作品，为了追求开门红，设计时十分强调简单，旨在减小研制难度。指导思想为了成功降低了技术指标，但其技术并不只是简单的验证机，而实际上是一台打算用于批量生产的发动机的雏形。为此，奥氏团队为阿塔101选择了7级压气机，增压比为4；一个创新的环形燃烧室，内有20个火焰筒和混合喷嘴。

链接

作为有着德国血统的阿塔101发动机的编号也颇具日耳曼风格，奥氏团队将第一台101命名为阿塔101V1。“101”预示着有可能有后续的型号。而“V”则是德国人的工程传统。原型机的编号为V1、V2、V3等。

随后奥氏团队将6台阿塔101原型机逐步按部就班的进行试验，积累了超过800小时的飞行经验，其中V1型就有350小时的优异试验结果。法国政府对奥氏团队的工作十分满意，给予了更多的自由，提供更为丰富的薪水，甚至给予了他们法国国籍。1948年5月16日，奥氏正式成为法国公民。

阿塔系列型号

阿塔101A发动机。按照斯奈克玛的一项决定，1949年开始了阿塔101A的批量生产型。它采用在原型机阶段发展的许多改进，如采用星形结构燃烧室和电起动机。在1951年初，一台阿塔101A发动机在萨克勒（Saclay）试验中心成功地完成了150小时的持久试车，证明它可以马上投入下一阶段的研制。

1950年5月9日，法国政府将奥氏团队并入斯奈克玛，同时成立一个部门，专门负责喷气发动机的研发工作。

虽然阿塔101A的技术成功，但斯奈克玛和奥氏并不满足，针对其情况展开了新的技术攻关。为了克服因法国整体冶金水平低下不能采用实心叶片而采用空心叶片的缺点，研制了一种由镍、铬加了强化元素制成的新型高温合金，可以制造出合适的实心叶片。仅这一项突破，便将推力提升到2200千克力。这个技术突破不仅将阿塔系列推上了一个高度，更象征着法国在战争结束不到5年的时间内便消除了与西方同行的技术差距，并且跻身于主要发动机的制造商之列。

阿塔101B发动机。制造材料改进的同时，又在阿塔101A的基础上增加了定子导流片数量，研制了阿塔101B发动机。1951年2月，首台阿塔101B完成了150小时的寿命测试，在试验中成功达到了2800千克力（27.5千牛），稳定工作推力达到了2400千克力（23.5千牛），重量只有900千克。1951年3月，以2600千克力（25.5千牛）的推力定型。1951年12月5日，安装阿塔101B的达索“飓风”进行了试飞，从1952年3月27日起，阿塔101B又安装在格洛斯特的“流星”F.4翼下开始了飞行测试。

阿塔101B的优良表现获得了法国著名战机生产商达索公司的订单。这也是斯奈克玛首次批量订单。这批50台发动机准备用于达索公司的奥兰根（Ouragan）战机和“神秘”Ⅱ战斗机。“神秘”原型机装备伊斯帕诺-西扎公司的泰发动機。后来在法国发动机行业整合中，该公司业加入了斯奈克玛。正是这次牵手，让达索公司和斯奈克玛在此后几十年里成为“高卢雄机”的最佳组合。

这次订单不仅宣告斯奈克玛和奥氏团队都完成了合同规定的任务，也宣布了法国正式拥有一种可靠的军用涡轮喷气发动机，其整体性能足以满足本国设计的战机需求，再也不用在动力系统方面看别人的眼色了。

阿塔101B的成功，让斯奈克玛对民用动力装置也产生了兴趣。而此时法国航空工业正好正在设计拉特克（Latrcoere）800和达索900民用喷气飞机。前者是一架65座的喷气运输机，装3台阿塔101B发动机。后来法国又研制了“快帆”（Caravelle）中程运输机。在其最初设计阶段，斯奈克玛就表现出了很大兴趣。这款飞机也是法国早期民用飞机中唯一投入实际使用的。它要求安装推力能达到44.1千牛的发动机，而阿塔系列根本不能满足其性能要求。最终，“快帆”选择了英国罗罗公司的发动机。这次在民用动力系统的竞争失败，宣告法国动力系统只能暂时在军用动力方面有所作为，在民用业务方面还要等待多年。

阿塔101C发动机。阿塔101B发动机在民用市场的失败，并未让斯奈克玛就此气馁，仍对阿塔101B加以改进，特别是对压气机、燃烧室和尾喷管进行了针对性的改进升级后，推出了阿塔101C，将推力进一步提升到了2800千克力（27.5千牛）。斯奈克玛在民用市场虽然失意，但在军用市场却是凯歌高奏。阿塔101C赢得了达索公司的140台订单合同，用来装备“神秘”Ⅱ战斗机。

阿塔101D发动机。随着阿塔101C型定型，斯奈克玛便对其进行改进升级，起初是增大涡轮直径，然后又采用了新的高温合金涡轮，使涡轮前温度提高到1000℃，推力达到了3000千克力（29.4千牛）。喷管使用了眼睑式两片式调节瓣，命名为阿塔101D。由于改进工作很快，先前达索公司订购的140台阿塔101C型订单还未全部交付，于是将余下的C型发动机订单改为D型，总共订购了370台。

阿塔101E发动机。着法国国力的逐渐恢复，法国空军展开了一系列重大现代化项目研究，其动力系统基本都采用了阿塔101C/D系列。这些项目主要有SNICASO“秃鹰”（Vavtour）轰炸机、诺德航空（Nord，又称北方航空）的“白隼”（Gerfaut）研究机、SE-5000战斗机，以及后来装备冲压发动机的勒杜克（Leduc）0.22。随着这些原型机项目的启动，法国航空界迫切需要更大推力的发动机以满足空军的作战需求。

针对法国军方需求，1952年斯奈克玛公司展开了新的研究工作，主要是提升发动机的推力以及减轻发动机的重量。斯奈克玛在阿塔101D的基础上增加了零级压气机段，将总压比提高到4.8，初期推力被定为3500千克力（34.3千牛），后来提升到了3700千克力（36.3千牛）。军方对阿塔101E的整体性能较为满意，一共下了600台的订单，装备“秃鹰”和“军旗”战机。特别需要提出的是其中一台阿塔101E安装在诺德航空采用涡轮/冲压组合动力的N0rg2500“猎犬”飞机上，由安德烈·蒂尔卡（Ander·Turact）驾驶在1958年打破了几项世界纪录。

阿塔101F发动机。随着阿塔101D型和E型的成熟，1951年春天，斯奈克玛在阿塔101D的基础上加装了加力燃烧室，研制了阿塔101F型。推力达到了3800千克力（37.3千牛）。阿塔101F型号首先安装在“神秘”Ⅱ上试验，后来又安装在“超神秘”ⅣB上，别名SMB2。阿塔101F型的整体性能达到了英国罗罗公司埃汶发动机的水平。这表明斯奈克玛的整体实力已经达到了国际同等水平。

阿塔101G。阿塔101F型的成功，让法国人对安装加力燃烧室的发动机信心大振。随后，斯奈克玛为阿塔101E也增加了加力燃烧室，成为阿塔101G，推力提升到了4700千克力（46.1千牛）。1954年，作为法国的两款带加力燃烧室涡喷发动机，阿塔101F与阿塔101G都安装在“神秘”Ⅱ上分别进行飞行测试。不过，由于刚涉足发动机加装加力燃烧室技术，这两款发动机均未能被“神秘”Ⅱ正式采用。随着“超神秘”飞机的研制成功，达索公司从成熟可靠的角度考虑，最初为“超神秘”选择了罗罗的埃汶发动机。不过，仍期待国产带加力燃烧室的发动机成熟。终于，在1956年5月15日，采用法国国产的阿塔101G的“超神秘”完成首飞，也成为“超神秘”量产的动力系统。阿塔101G的成功，加强了阿塔101系列发动机在航空界的地位。而作为法国第一种能够进行水平超声速飞行的飞机，采用阿塔101 G的“超神秘”标志着法国航空工业的独立和进入出口市场的潜力。到1957年，斯奈克玛工厂每月生产17台阿塔系列发动机。

阿塔08发动机。随着喷气推进技术的成熟发展，现役的阿塔101系列推力渐显不足，已不能满足军方对更好性能的要求。而在此时的世界航空工业的研究、试验和生产资源的范围均有了极大的发展。于是，斯奈克玛决定研制更新型号的系列发动机。同时，斯奈克玛也充分认识到本国航空工业整体实力并不能实现质的飞跃，在充分掌握的技术基础上务实地采用小步渐进的设计理念。这种理念也成为法国航空工业发展的重要指导思想之一。

针对上述的情况，1954年，斯奈克玛在阿塔101发动机基础上开始研发一款更激进的改进型发动机——阿塔08发动机。斯奈克玛将阿塔101发动机的压气机从原来的7级增加到9级，采用了稍小的两级涡轮和合金压气机转子，并且同时在各种部件上做了大量的改进升级。最初完成的阿塔08-3的總增压比提升到了5.5，推力达到了4400千克力（43.1千牛），被达索公司的“军旗”ⅣM战机采用。

阿塔08K-50型发动机。战后，法国经过十余年的发展，国力日渐恢复，其海军也逐渐服役了两艘航母。舰上装备了多用途的“超军旗”攻击机和侦察机（有71架交付给法国海军，14架交付给阿根廷）。针对海军使用环境，该机的动力装置阿塔8K-50采用了大量适合海军使用的材料，于1975年取证，1977年5月生产交付，截止到2008年，还有57架安装有阿塔8K-50发动机的战机在役。最近几年，随着“阵风”战机的逐步列装，数量逐渐较少。

阿塔09系列发动机。该系列发动机是在阿塔08系列基础上，加装了全新的加力燃烧室，这也是阿塔系列中最为成功的型号。法国战机之所以能在世界掀起一股“浪漫之风”，这其中就有阿塔09系列发动机的巨大贡献。作为阿塔系列中的巅峰存在，阿塔09系列加力推力达到了惊人的5600千克力（54.9千牛），并很快的提升到了6000千克力（58.8千牛）。这个数据来源于1961年1月的阿塔9的试验中的第一手资料。

阿塔09C发动机。1959年12月，斯奈克玛将阿塔09的喷口调节机构由两片改为18片，并采用了微型涡轮发动机作为起动动力，直接为发动机提供压缩空气。这样发动机可以不必等到压气机达到充分转速时便可完成起动。定型后的发动机命名为阿塔09C型，最大推力为5890千克力（57.8千牛），装备在“幻影”Ⅲ战机上。

阿塔09D发动机。随着法国航空工业水平的提升，达索公司开始了高空高速飞行器（高度超过两万米、马赫数超过2.0）的研究，需求更新的发动机。阿塔09D发动机是斯奈克玛在阿塔09C基础上，将喷管和加力燃烧室的制造材料改为钛合金材料，以满足飞机保持马赫数2.0的高速飞行。

阿塔09K-10发动机。改进了燃烧室、涡轮冷却和加力燃烧室，配装在“幻影”ⅣP战机上。

阿塔09K-50发动机。阿塔系列的顶尖存在。在阿塔09K-10基础上，重新设计涡轮，采用了铸造叶片而不是锻造叶片，并增加气相沉积涂层，改善了总体性能，特别是提高了燃油经济性。同时，对第1和第8级压气机进行了重新设计，从而提高了增压比，并稍稍增大了空气流量；对控制装置和电子设备也进行了升级改进，改善了单发飞机的安全性。最大推力达到了7060千克力（69.2千牛）。用于生产型的“幻影”F1、“幻影”50，以及南非空军装备的“猎豹”C及“幻影”改型飞机。到2006年，该型发动机累计飞行198万小时。

阿塔升级型发动机。1995年6月，斯奈克玛、南非的丹尼尔公司和西班牙的ITP公司签订一项改进协议，主要针对当时大量装备的阿塔8K50、阿塔9K50型发动机进行升级，目标为：降低维修成本10%～15%；使热端部件检查间隔从300小时提升到400小时，翻修间隔时间达到1200小时；将从慢车状态到最大加力状态的加速时间缩短3～5秒。不过，随着诸多第三代战斗机的服役，作为二代机的“幻影”系列战机逐渐退出历史舞台。由于缺乏足够的市场需求，阿塔升级型发动机最后不了了之。

阿塔08/09C/09K-50发动机的结构和系统

进气装置。环形；中心锥内设有起动机。6个径向支板内设附件传动伞齿轮传动轴、起动机供气导管和滑油出口导管。热空气防冰。

压气机。9级轴流式。盘式转子用螺栓将各个盘连接到轴上。轴的前端为滚珠轴承，中间和后端为滚柱轴承。对开机匣由轻合金制造。转子和静子叶片为锻造后机械加工。静子叶片第1、第2、第7～9级为钢制，余下为轻合金制造。转子叶片第1、第7～9级为钢制，第2～6级为轻合金制造。所有转子都有棱形榫头，插入盘缘的槽内。

燃烧室。环形钢结构，带20个直流喷嘴，两个起动预燃室和两个点火器保证易于起动和再点火。

涡轮。2级轴流式。钢盘用花键与轴连接，轴支承在滚柱轴承上。钢叶片有纵树形榫头。第1级和第2级叶片分别用从围绕轴的环形管道和轴内管道引来的空气冷却。钢制的气冷空心导向叶片。

尾喷管。阿塔08B/08K为带中心锥的钢制金属外壳；阿塔09B为带两个蛤壳的可调喷管；阿塔09K为带多块调节板的可调面积喷管。

滑油系统。非循环系统，正常供油压力为343千帕。最大滑油消耗量为1.5升/时。

起动系统。阿塔09B设在头锥内的压缩空气起动机，由外部气源供气；其他型号为自动气压起动。

附件。由两个斜交轴传动，分别设在压气机的上部和左侧。

控制系统。机械液压式。两级燃油泵的第1级为低压离心泵，第2级为高压齿轮泵。自动调节转速和温度。最大燃油压力为7845千帕。

安装节。在发动机前机匣上部有1个，在主机匣的两侧各1个。

阿塔发动机的技术数据

小结

作为法国航空工业的开山之作，具有日耳曼血统的阿塔系列从1945年的阿塔101起步，到1969年的阿塔9K-50，法国人历时24年，从1吨推力一直发展到7吨级的推力。而在国际航空工业界，7吨级推力喷气发动机被视为一国涡轮喷气发动机技术的标志和重要里程碑。法国人凭借阿塔系列的逐步成熟，终于在航空动力方面赶上了当时的美英苏三国，正式跻身第一集团的4强俱乐部。而“高卢雄机”凭借阿塔这颗强劲心脏，特別在早期的世界战机市场掀起了一股强劲的“法兰西浪漫之风”。可以说，阿塔系列发动机之于法国航空工业完全是第一个里程碑式的基石。

第二个里程碑——M53涡扇发动机

超级阿塔

在20世纪50年代，世界航空界开始追求高度超过两万米、马赫数超过2.0技术指标。各国都对此投入了大量的资源，法国也不例外，于1955年发起了一项旨在实现飞行速度达到马赫数3.0的研究计划。其中，达索公司负责飞机的研发，斯奈克玛负责动力系统的研发。作为一款高性能发动机，斯奈克玛充分考虑法国航空工业的整体实力，认为重起炉灶，制造一款新发动机，不但存在不可预测的技术风险，且会拖延研发时间，甚至因技术难度过大而下马。于是在阿塔101系列成熟的技术基础上进行改进升级。

新发动机沿用阿塔101的核心机，不过将轻质合金换成了合金钢，以耐受更高的工作温度，同时将涡轮叶片由实心改为空心，且采用气冷设计，以满足高速飞行要求。新发动机按照斯奈克玛的命名规则，被命名为M26。

由于有阿塔101成熟的技术基础，仅用两年时间，M26便进入技术定型阶段，1957年5月开始试车。在试验中不加力推力达到了4700千克力（46.1千牛）。经过改进后的M28在1958年9月试车中产生了5200千克力（51.0千牛）的推力，进一步改进后加力推力达8500千克力（83.4千牛）。不过，这个项目毕竟是基于阿塔101的技术基础改进升级而来，其自身技术基础不管如何改进升级，始终不能摆脱其低端基础，远不能满足第三代战机的动力系统的需求。于是，在1960年，法国政府正式停止超级阿塔的研究。不过，在研究过程中，为法国航空工业积累了丰富的经验，为以后的新型发动机的诞生奠定了雄厚基础。

法国虽然有了超级阿塔的研究经历，但作为后起之国，法国的整体航空实力较美英两大强国仍存在一定的差距，想在第三代航空发动机方面取得突破性成就仍需突破诸多技术障碍。不过，同作为西方国家，法国和美英的三大航发巨头均有成功合作，研制了性能相当优秀的涡扇发动机，在带来丰厚经济利润的同时，也所学颇丰，为法国的第二个发动机里程碑——M53的诞生奠定了坚实基础。

链接

法国式的美国“TF”发动机

在20世纪50年代中后期，美国空军根据当时的空战情况以及未来的空战模式，正式启动下一代战机项目。多年以来，美国航空工业界一贯奉行“动力先行”原则，在战机计划还未正式启动之前，航空发动机领域早已有所行动。对军方计划回应最积极的就是美国航空发动机的“绝代双骄”之一——普拉特·惠特尼公司（以下简称PW公司）。1958年，PW公司自筹资金开始研发一款全新发动机，希望能成为美国第三代战机的动力系统。这就是JTF-10高增压比轴流式双转子涡扇发动机。

本来，PW公司企图美国第三代战机动力系统和法国是没有任何关系的，但在20世纪60年代前后，PW公司特别想打开欧洲的民用航空发动机市场，迫切需要一个欧洲合作伙伴。经过几番选择，PW公司选择了斯奈克玛，委托斯奈克玛负责维修销往欧洲的民用JT3/4发动机。而作为交换，PW公司得到了斯奈克玛约10%的股份。这一协议一直到现在仍有效，PW公司目前还持有斯奈克玛10%股份，每年借此分红。

JT3/4涡扇发动机是PW公司利用十分成熟的J57涡喷发动机作为内涵核心机，于1960年7月正式研发成功。JT3/4采用双轴前风扇设计，地面台架最大推力8000千克力（78.5千米），函道比1.37，压气机总增压比13.55，风扇总增压比1.74。作为美国早期的涡扇发动机，JT3/4发动机的用途十分广泛，不仅装备在民用波音707、DC-8飞機上，后期的B-52H轰炸机以及C-141A军用运输机、E-3A预警机等飞机也安装了JT3的军用型号TF-33发动机。在当时，JT3/4发动机可以算得上航空发动机的顶级产品。斯奈克玛虽只是负责维修，但在这些“拆拆换换”工作中，也基本掌握了美国航空发动机的发展思路脉络。

斯奈克玛可不并满足简单的维修任务，还与PW公司合作，研发了几款JTF10发动机的衍生型号，并从中受益匪浅。

1959年，法国跟随潮流也研发了垂直起飞的“幻影”ⅢV战斗机。不过，在项目启动之时，斯奈克玛并不能提供满意的发动机。于是，由法国政府出面，斯奈克玛与PW公司签订一项协议，购买JTF10的生产许可证，以期待将它修改后满足法国的技术规范。并给予了TF104的编号。

作为业界顶尖选手，PW公司和斯奈克玛根据“幻影”ⅢV的要求，对JTF10做出针对性的修改，在低压压气机前加上一级新的风扇和加力燃烧室。研发工作十分顺利，1961年12月，首台TF104验证机便开始首次试车。它在一年半后定型，并于1964年6月安装在“幻影”ⅢT战机的原型机上进行飞行试验。不过，TF104型发动机并没有达到事先预期性能，因此又转而研究推力更大的改型——TF106，其最大推力可达到7300千克力（71.6千牛）。

TF106安装在垂直起降的“巴尔扎克”验证机上进行试飞。奇葩的是这款飞机竟然还装有8台罗罗伊公司的RB·108升力发动机，单台推力可达到1000千克力（9.8千牛）。在一架飞机上竟然安装如此多的发动机，可想而知以法国大文豪命名的这型飞机的结局。果然，此款飞机虽完成所有设计工作，但因太复杂并造成了两次事故，最后消失在历史尘埃中了。

虽然和法国人关于TF系列发动机合作都以失败告终，不过美国凭借强大的国力，启动了可变后掠翼TFX计划，即后来大名鼎鼎的通用动力公司的F-111战斗机。而其动力系统就是由JTF10发动机改进而来的TF30发动机。正是基于TF30发动机的成熟，法国政府又对其产生了兴趣了，准备将TF30发动机安装在其“幻影”ⅢF2战机上。这个协议于1963年11月签订。不过这个研发工作并没有得到法国政府的订单，也就没有继续下去。其后，“幻影”F3重新采用TF106发动机，但不久也被法国政府放弃。

不过，法国人虽然几项垂直起降战机计划均以失败告终，但并未就此停止研发进度，仍推出几款垂直起降战机项目。其动力系统也升级为TF30的法国版——推力9000千克力（88.3千牛）的TF306型发动机。从1966年开始，TF306发动机分别安装在达索公司的两架原型机——“幻影”F201和“幻影”ⅢV02上，进行诸多飞行试验。1967年，一台TF306被安装到一架可变后掠翼的“幻影”G01技术验证机上进行试验。此时它的最大推力增大到了10500千克力（103.0千牛）。后来又被安装到“幻影”G8上。不过，法国政府最终决定放弃这些华而不实的研发项目，专心研制常规起降战机，于是TF306发动机也被撤销了。

尽管“TF”系列发动机的整体性能较当时法国的阿塔系列，高出不止一个级别。但高性能也预示着高成本。虽然法国在西方也是一流强国，但毕竟不能和美苏那样的超级大国相比，根本不能接受高成本的结果，因此在合作中始终没有办法绕过高预算这个坎儿，被迫采用低成本方案。最终，法国政府从实际出发，放弃了这些一系列高性能高成本的方案，转而研发了低成本的“幻影”F1/阿塔9K-50组合，而这种组合在出口市场上为法国带来无数订单。

虽然，和PW公司的合作最终以失败告终，但法国人还是从美国那里学到很多重要技术。例如，TF104发动机采用了一项内外涵平行进气混合加力燃烧室。这样技术也被法国人应用在后来的M53发动机上。

和法国人在“TF”系列发动机方面的合作均以失败告终，让美国人看到以法国的整体国力及技术根本不能满足其在第三代大型涡扇发动机的合作实力。同时，PW公司凭借其强大实力，其先进的民用动力系统在欧洲攻城拔寨，占领大量市场份额，好不风光，遂放弃与法国在军用发动机方面的一切合作，只保留在民用动力的维修合作。

不过，即使PW公司“不带自己玩儿”，斯奈克玛仍是受所学颇丰，PW公司的JTF10A在1961年被美军选为F-111战机的动力系统，成为世界上第一款军用加力涡扇发动机TF30的前身。此后又成为更为出名的美海军F-14“雄猫”舰载机的动力系统。

法国人和PW公司的合作虽然告一段落，但和百年死敌英国展开了一系列合作计划。而且三次合作都取得不错的成就。同时，和欧洲大陆的另一个传统强国德国也有十分成功的合作。

链接

协和之心——奥林巴斯（Olympus）发动机

在欧洲的客机领域，由英法两国联合研发的“协和”号客机，以超声速飞行名闻遐迩，堪称航空界一颗耀眼的明星。“协和”号的动力系统——奥林巴斯（Olympus）发动机是由英国布里斯托-西德利公司（Bristol Siddeley，1967年并入罗罗公司）研发，用于英国著名的“火神”（Vulcan）轰炸机。后来英法两国决定研发“协和”号客机时，选定了奥林巴斯发动机作为动力系统，由罗罗公司和斯奈克玛针对民用客机的特殊情况，做出针对性的改进升级。历经四年的方案研究后，于1962年11月开始详细设计，1965年，首台验证机试验，1973年取证，1976年1月投入使用。

奥林巴斯发动机自诞生之时便成为诸多飞机的动力系统，早期应用于BAC223和南方航空工业公司的“超快帆”（Super Carsvelle）客机。不久，又成为了英国皇家空军深入人心的“火神”三角翼轰炸机以及后继型“指挥官”（Commander）的动力装置，同时推力也提升到了88.3千牛。

1959年1月，奥林巴斯又被選中为英国电气公司（English Electric）的“胜利者”（Vickers）/ TSR.2双发喷气机的动力系统（TSR是战术攻击侦察机的英文首字母缩写）。当时，该发动机得到了重大发展，推力提升到了14970千克力（146.8千牛）。

随着奥林巴斯发动机在军用领域的成功，英国准备将其向民用发动机领域发展。不久，民用型奥林巴斯593便出现在了图纸上。这种单一涵道、双转子发动机采用了7级低压压气机、7级高压压气机、1级高压涡轮、1级低压涡轮和加力燃烧室。这一改型在研制中便产生了17260千克力（169.2千牛）的推力。

根据两国研究决定，法国的投资和工作份额占1/3，而英国占2/3。英国罗罗公司的布里斯托分部负责核心机的研发，法国的斯奈克玛负责尾喷管、反推力装置和加力系统的研发。

不过，由于“协和”号飞机项目未能满足预期的目标，生产被提前终止。虽然，布里斯托-西德利公司被罗罗公司兼并后并未改变最初的谅解备忘录，但英法两国之后的合作机会却随之减少。

作为举世闻名的4发远程超声速客机的“协和”号，最大巡航速度达到马赫数2.0，在20世纪可谓是“技术上成功，商业上失败”的典型代表.但作为英法两国联合研发的发动机，法国人虽然不是负责最核心的技术研发任务，但也借此对英国的航空发动机的发展思路也有了最直观的了解。

永恒的苔茵（Tyne）涡桨发动机

苔茵发动机是用于法国“大西洋”号巡逻机的动力系统，由英国的罗罗公司和法国的伊斯巴诺-西扎公司（1968年5月被斯奈克玛收购）研发。直到今天，苔茵发动机不仅在继续使用，而且还展示着其永恒的品质。

苔茵发动机起源于20世纪50年代初期，由罗罗公司研究开发，主要定位于民用运输机。1955年4月，首台样机开始运转，不久后在阿弗罗公司的林肯式轰炸机上进行飞行试验。主要用于英国威克斯公司的“先锋”（Vanguard）和加拿大飞机公司的CL-44，发动机功率为4785轴马力。后来又装备英国皇家空军的肖特公司（Short）贝尔法斯特（Belfast）轰炸机。

真正让苔茵发动机名扬天下的是因为两个军用飞机项目：一个是法国布雷盖公司（后并入达索公司）的Br-1150“大西洋”（Atlantic）海上巡逻机；另一个是德国、法国联合研发的C-160“协同”（Transall）运输机。这两款军机大量装备，凭借可靠的品质赢得赞誉无数。

苔茵发动机虽然是由罗罗公司研发，但该公司并未介入生产。在1962年初，罗罗公司授予法国伊斯帕诺-西扎公司和德国的MAN Turbo公司生产许可证，由这两家公司负责生产苔茵发动机，并装备上述两种飞机。按照协议规定，该发动机项目由法国占44%的份额，德国MAN Turbo公司占28%份额，比利时国营发动机制造公司占8%份额，剩余的20%份额被罗罗公司持有。斯奈克玛为其提供维修和备件服务。截止到目前，苔茵发动机已经累计飞行500万飞行小时。

枝繁叶茂的阿杜尔（Aduor）发动机

阿杜尔发动机是为20世纪60年代英法两国联合研发的“美洲虎”攻击机而联合研发的一种双转子涡扇发动机，有加力和不加力两种类型。这次合作，英方仍是罗罗公司，而法方换成了另一个航空发动机巨头——透博梅卡公司（Turbomeca）。

1965年，英国和法国政府签署了一份阿杜尔发动机研发的合作备忘录，并于1966年6月组建了联合研制公司。在该公司组建之前，罗罗公司和透博梅卡公司都在研制用于民用和军用飞机的中等推力涡扇发动機。罗罗公司的发动机为RT172、透博梅卡公司的发动机为T260。联合公司成立后，两家公司在RT172和T260发动机的基础上，联合研制了编号为TR172/ T260发动机，后来命名为阿杜尔发动机。按照英法两国达成的协议规定，罗罗公司和透博梅卡公司各承担阿杜尔发动机的50%的工作量。罗罗公司负责燃烧室系统、高低压涡轮、低压轴、排气锥、混合器、滑油箱；透博梅卡公司负责其余部件，包括压气机机匣和外部传动装置、加力燃烧室（喷管延伸段除外）。发动机部件按照分工制造，然后运到两国的总装线上进行最后装配。

1967年5月，阿杜尔发动机开始首次台架试验，1968年9月在“美洲虎”原型机上进行首次飞行试验。1972年2月，阿杜尔MK101发动机定型，1972年4月，阿杜尔MK102发动机定型，并开始批量生产。阿杜尔发动机的额定推力为2370千克力（23.2千牛），加力推力为3800千克力（37.3千牛）。截止到2011年2月，阿杜尔已生产了3900台，预计到2020年，还将要生产170台。

阿杜尔发动机除了用于“美洲虎”攻击，日本三菱T-2和F-1、BAE系统公司的“鹰”式教练机（包括美国按许可证生产的T-45“苍鹰”）也都采用了该发动机作为动力系统。法国的航空工业通过与罗罗公司的合作，在航空发动机的耐久性和维护性方面的技术水平都有了明显的进步。

法德合作的拉扎克（Larzdc）发动机

拉扎克发动机是法德合作研发的“阿尔法喷气”高级双座教练机的动力系统。拉扎克发动机本是由法国的透博梅卡公司和斯奈克玛联合研究的一种旨在民用和军用的1000千克力（9.8千牛）的推力级别的涡轮喷气发动机，于1965年开始研发。起初，它的应用目标是达索公司的“猎鹰”10双发公务机，但是最终达索公司选择了别的发动机。拉扎克发动机虽然落选“猎鹰”10公务机，但在“阿尔法喷气”教练机上找到了市场，且又融合了德意志的血脉。

1970年3月，法德两国政府决定联合研制和生产“阿尔法喷气”教练机，并在1972年3月签署一项正式协议，由法国的布雷盖公司和德国的道尼尔公司负责。由于“阿尔法喷气”教练机是法德两国联合研发，故发动机拉扎克也要体现出两国特色。为此，两国发动机制造商建立了斯奈克玛/透博梅卡合资企业（GRTS），并吸收两家德国合作伙伴——KHD和发动力涡轮联合公司（MTU公司）参与。这四家公司一起研制了拉扎克04C20。

根据协议，法国的GRTS占据了拉扎克发动机的55.24%份额，德国占其余的44.76%。法国的份额中，透博梅卡公司占29.31%，斯奈克玛占22.93%，而法方设备供应商为3%。在德国方面，MTU公司占22.5%，HKD占22.1%，设备供应商0.16%。

由于了有了很好的基础，拉扎克发动机的研发进度十分快，1969年5月第一台原型机（推力10.2千牛）在试验台上通过鉴定，批生产型的推力升级到14.2千牛。作为一种双转子涡扇发动机，斯奈克玛主要负责涡轮、控制系统和燃烧室。虽然这种发动机使用了很长时间，但直到今天仍是一款性能先进的发动机，目前已经累计超过300万飞行小时。总产量高达1200台。

在十余年的时间里，法国和美英德三国都有合作，虽基本都未承担主要核心机的研发工作，但和顶级选手的合作，仍使法国人开拓了眼界，且通过与这些实力雄厚伙伴的合作，对当时航空工业的先进理念有了最直观的了解。这也为M53发动机的诞生提供了最直观的技术背景。

M53最初称为超级阿塔，主要用作法国国产的两倍声速战斗机的动力系统，在阿塔发动机基础上，经过多年的研发，最终诞生的。

在20世纪60年代，阿塔系列已经能基本满足当时法国航空工业的需求。不过，随着未来空战模式的概念，以及技术的发展，采用类似阿塔系列的涡喷发动机已经不能满足未来先进战机的动力系统的需求，需要研究新一代的涡扇发动机。

在这样大背景下，当时的两个超级大国美苏分别研制了F-14、F-15、F-16、苏-27、米格-29等一系列第三代战机，其动力系统均为第三代涡扇发动机中的优秀产品。特别是美国的PW公司研发的F100系列发动机，在那个年代堪称各国赶超的标杆。面对两大豪门的技术突破，法国人认识到自己必须要研发配备新发动机的新一代战机才不致于被他们甩开差距。

同时，在国防方面，新的作战理念逐渐形成，尤其是空中优势的观念，它需要非常高的速度来拦截能力日渐增长的入侵者。而当时国际上“高空高速”的发展思路逐渐不适应未来战争的需求，要求在“高空高速”的同时，战斗机也必须适应“低空高速”的作战模式。在这样的空战模式下，战机在执行交替的高空和低空任务时，耗油率的问题非常突出。由此导致新的涡扇发动机项目前期阶段，其设计方案要在没有具体确定需求的条件下试图协调这些矛盾，这也成为当时M53发动机能否成功的关键所在。

在综合研究了各方面因素后，斯奈克玛负责发动机研制的约翰·巴登（John Barton）在给M53在公司的产品系列中定位时指出：“M53发动机不是给阿塔系列再生一个后代，而是作为下一代技术设计，是一种全新的发动机。这种新的发动机与它的前辈相比，技术上将有明显的突破。”

链接

作为法国人的第一种军用涡扇发动机，法国人对M53呵护有加.在研发中，采用几种当时法国航空工业所能取得的所有先进技术。M53的主要优点包括：

·结构简单、可维护性好。

M53采用了3个支点的单转子结构，零部件少，结构简单，维护方便。这种单元体设计概念让M53发动机可以分解为11个单元体和一个控制装置。采用大量钛合金大大减轻了发动机的重量。

M53發动机定型后，安装在“幻影”2000上，出口多国。这些使用国环境不一，且维护人员素质高低不同，但从未出现大的技术问题。维护过M53发动机的工程人员对其印象就是简单，它完全没有可调定子，活动零部件数量比较少，其可靠性好，操纵性也不错——这在作战中尤为重要。

·技术先进。

M53发动机的设计目：适合高速飞行（马赫数2.5）的高推力；重量轻；低亚声速巡航时耗油率低；可靠性高；油门使用上没有限制，可以从低速到马赫数2.2的范围内任意操纵。

M53发动机的结构设计还利用了斯奈克玛研究项目的最新成就，尤其是一种高通流的高速3级跨声速低压压气机；采用了预蒸发燃油的环形燃烧室、气膜冷却壁和工作温度为1438K的2级带气冷叶片的涡轮；加力燃烧室采用了平行进气、内外涵混合加力（该技术就是和PW公司合作研究JTF10发动机的学习到的技术）。

·具有一定的技术延续性。

M53发动机虽然是法国的第一款军用涡扇发动机，但在其研发过程中，斯奈克玛充分考虑到与当时先进同类产品的技术经验，同时为了避免技术跨越太大，无法及时完成研发任务，仍大量采用了阿塔系列发动机的成熟技术。与阿塔9K-50相比，M53的直径相同，但比阿塔9K-50更轻、更短，推力提高到8500千克力（83.4千牛），巡航耗油率下降了10%～15%。

作为有着较多继承性的M53发动机，在设计上体现出十分浓厚的阿塔系列风格，也采用了单轴设计，风扇、高压压气机和涡轮都在一根轴上。作为世界上唯一一款装备第三代战斗机的单轴涡扇发动机，这样的设计不仅老套，且技术落后。其优点是使M53总体结构简单，技术故障率降低，研制周期缩短，维护性好；不过单轴设计的天生缺陷也保留了很多。

单转子设计限制了压缩效率。通常双转子发动机可以获得更好的增压比，燃油经济性更好，推力也更大。M52-P2的不加力推力油耗为0.90 kg/（daN·h），同类双转子涡扇发动机这一数值通常为0.68～0.76；M53的总增压比为9.8，而同时代的F100、F110则高达30.0。与之对应的F100、F110的推力也明显高于M53。F100-PW-200加力推力可达到108.0千牛；F110-GE-100的推力达到131.0千牛，而M53-P2的军用推力为64.7千牛，加力推力为95.0千牛。

为了追求结构简单，M53未采用进口导流叶片，3级风扇叶片直接与进气道相连，迎面而来的飞鸟极有可能被进气道进口处强大的气流吸入。因相对速度产生的巨大撞击力，会直接打坏高速旋转的风扇叶片，并进一步损坏发动机内部结构，导致发动机不能正常工作甚至完全失效，有可能发生机毁人亡的事故。

1961年，斯奈克玛向法国政府提交了M53发动机的初步设计方案；1967年正式开始设计；1970年，首批20台样机开始测试；10月发动机达到了设计转速和50.9千牛的最大不加力推力；1971年9月，M53的最大加力推力达到了84.43千牛；1973年7月，M53被安装在一架“快帆”右侧的发动机短舱内接受飞行测试；1974年12月，又被安装在“幻影”F1-M53上进行高速飞行测试；1978年3月，在“幻影”2000上首飞；1978年3月在“幻影”4000上首飞；1984年1月，“幻影”2000正式开始交付法国空军。至此，在世界上有着一定地位的M53发动机正式列装。截止到2015年初，M53共生产了700台，其中仍有640台在役。主要用户有法国、希腊、印度、秘鲁、卡塔尔、阿联酋、中国台湾地区等。根据斯奈克玛预计，为这些发动机提供保障服务最少可保持到2030年。

M53发动机的结构和系统

进气装置。环形，带尖形进气锥，从高压压气机引出热空气进行防冰处理。

风扇。3级轴流式，跨声速风扇悬臂支撑在前滚柱轴承上。转子盘/鼓为电子束焊接的整体式结构。为了减轻重量，叶片采用钛合金制造，无进口导流叶片。

高压压气机。5级轴流式，等外径设计。静子叶片不可调，无中间放气。为了减轻重量，前3级转子是由钛合金制造，采用电子束焊接成整体式结构，后两级采用钢制结构，为了维护方便，采用螺栓连接。

燃烧室。环形燃烧室，圆柱形鼓筒，无烟工作。6段气膜冷却。机械加工的气膜孔孔径为2.5～3.0毫米。气膜环孔与二股气流进气段用电子束焊接。有14个预蒸发燃油喷嘴。

加力燃烧室。平行进气的内、外涵气流混合式。3个带燃油喷射环的火焰稳定器稳定槽，最外面一个位于外涵气流中。3圈供油环供油。波纹状打孔火焰筒。轴向波纹状防震屏。隔热屏有11段圆环和11排气膜冷却孔。

涡轮。2级轴流式（M53-P2为3级），转子叶片与导向器叶片为对流冷却。第一级转子叶片与导向器叶片有15个通冷空气的小孔，第二级有8个。排气机匣支撑第三个轴承。

尾喷管。可调引射喷管。16对调节片和封严片由16个动作筒操纵。尾喷管喉部面积变化范围为2850～5550厘米2。

附件.主要位于香蕉形外部齿轮箱的前部，在压气机下方，由穿过中间支架的长换向器驱动。

燃油系统。来自飞机油箱的燃油经过增压泵增压后，分别进入主燃油泵和加力燃油泵，两路燃油经过各自的调节器后，分别经过各自的燃油总管进入主燃烧室和加力燃烧室。燃油规格为JP-1和JP-4。

滑油系统。由齿轮式滑油增压泵、回油泵、自動断油指示器、油滤、滑油分配器和散热器等组成。同时还有一套完整的备用系统，在发生故障时自动启动，可以保证发动机可靠工作20分钟。

控制系统。早期的M53安装的是模拟机械控制系统，由1套液压电子控制系统与一台计算机相连。后期的M53-P2升级为全权限数字式电子控制系统，同时备有应急燃油系统。

起动系统。采用微型燃气轮机起动。

点火系统。主燃烧室有两个高能点火点嘴。

小结

法国原本希望M53能在1973年开始服役，计划安装在改进升级版“幻影”F1战机、变后掠翼“幻影”G4和夭折的双发重型战斗机“幻影”4000上。不过，因为诸多原因，这些项目均未成功，致使至今M53只有“幻影”2000战机这个唯一的使用者。不过，“幻影”2000战机之所以能在世界上如此畅销，捍卫了“高卢雄机”的地位，M53发动机功不可没。同时，M53的诞生，宣告法国的航空工业再次赶上了世界先进水平。（未完待续）