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中國2款新航發為省錢通用核心機 卻帶來了額外風險
送交者: 一劍破天 2020年04月17日22:18:31 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  進入新世紀以來,隨着經濟的高速發展,中國開始彌補過去的眾多短板,其中民航飛機就是其中之一,長期以來中國航空公司使用的大型幹線客機,100%都是外國進口,主要由美國波音公司和歐洲空客公司包辦,民航客機是一種高效運輸工具,受到廣泛關注,每年中國僅僅在引進客機和配件以及服務上的費用就高達幾千億人民幣,這是一個超級大的付出。

  中國航空工業過去也依照市場換技術策略運作,但是幾十年過去,市場是完全放開了,但是技術卻沒有到手,最終,還動不動被卡脖子,配件服務亂漲價也不是新鮮事,一年幾千億,中國人自己做行不行?從2005年開始,大飛機項目開始,隨着而來的就是C-919大客和C-929寬體飛機上馬,這是中國航空人改寫歷史的契機,客機自由,客機自由,其中最關鍵的是發動機自由,客機雖然系統複雜,但是發動機是難中之難,搞定了發動機,剩下的都不算麻煩。

  中國兩款大客機,配套的國產發動機都是長江系列

  中國長江系列發動機,一共有三款,第一款是長江1000發動機,配備C-919單通道飛機,座級160 ,第二款是長江2000發動機,配備280座級別的雙通道CR-929寬體客機,另外一款是長江500,配備ARJ-21的加長改型,座位110-130座級別,從市場來看,ARJ-21飛機在中國國內不存在太大空間,高鐵擠壓是主要原因。

  在長江1000和長江2000發動機發展途徑上,採用了國際通行的派生法,利用長江1000發動機核心機進行縮放,縮小型號為長江500,擴大型號為長江2000,其中長江1000發動機,起飛推力13.5噸,耗 油 率 水 平與目前世界最先進的美國LEAP發動機相當,比上一代發動機CFM56降低約15%。而長江2000發動機最大起飛推力則高達35噸,推力差距幾乎達到了2.6倍!

  長江1000和長江2000發動機公用核心機

  中國商飛發展策略是,三個產品系列在技術上一脈相承,其技術路線是以“長江”1000 發動機的核心機為基準,經過相似放大和局部優化發展出“長江”2000 的核心機,再匹配低壓部件並嵌入經過驗證的新技術後形成“長江”2000 發動機,類似的,通過相似縮小和優化、匹配發展支線客機發動機“長江”500,簡單來說就是一個架構出三款發動機,省事省錢。

  就全世界而言,長江1000發動機縮小核心機後成為長江5000,推力從13噸級別下降到10噸級別,這個難度並不大,真正難的是長江1000升級到長江2000,僅僅通過核心機放大外加一些適應性修改,推力幾乎暴漲到3倍,這在世界噴氣發動機歷史上,完全絕無僅有,不管美國GE還是PW,以及英國RR公司,都沒有如此大尺度的跨度,而且是在短短的5-6年時間內連續發生,長江1000發動機剛剛開始,不管是整機還是核心機還遠遠談不到成熟,現在忽然就開始長江2000發動機研製,這種速度,絕對不是任何福音。

  長江1000發動機剛剛開始,也是中國第一款民用大推力渦扇發動機

  從全世界經驗來看,使用一個核心機,不斷進行改進,縮小或者放大,其實並不缺乏先例,雖然發動機本身結構縮放並不困難,簡單來說是,小發動機葉片轉快點,大發動機轉慢點就是,但是整個過程需要有序進行,因為發動機修改往往會遭遇各種意想不到的問題。

  美國PW發動機公司的PW4000系列發動機,推力從23噸增加到43噸,花了整整13年時間,但是反響並不好,而羅羅發動機公司TRENT系列發動機,從1995年到2008年,基礎型號推力30噸級,經過放大後達到42噸,然後長期維持在23-33噸之間徘徊,跨度並不大;而美國GE公司,實力世界最強,他們的GE90系列發動機,經過整整25年的時間,發動機推力才從33噸升級到60噸,推力增量不到1倍。

  通用核心機是西方提出的新穎設計理論,最近些年中國俄羅斯都迅速跟進,俄羅斯甚至提出PD14一個核心機打天下,從8噸直接35噸,從西方三大發動機強權歷史來看,核心機縮放不簡單,尤其大推力渦扇發動機,需要時間非常長,而且推力增加速度和幅度都有嚴格限制,畢竟航空發動機研製類似心臟手術,來不得半點馬虎大意。


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