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中國先進航空發動機,距離美國還有多遠?專家:渦扇-20最關鍵
送交者: 中國海軍 2021年01月02日00:48:46 於 [軍事天地] 發送悄悄話

中國先進航空發動機,距離美國還有多遠?專家:渦扇-20最關鍵

先進航空發動機是航空製造工業上的明珠,因為它是當今世界上最複雜,涉及學科最多的工程機械系統。航發一直都是制約中國航空業發展的一個短板,很長一段時間以來,由於我國的航空發動機技術相對落後,所以國產飛機也深受影響。甚至有軍事專家放話稱,中國在該領域至少落後美國30年以上。現在,這個論斷恐怕要大幅度修改了,中國航空發動機前進的腳步正在加快,差距越來越小。

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主要標誌是運-20運輸機疑似換裝WS20發動機,機不變動力變,性能提升了一大截。就環球時報報道,多家媒體近日猜測,中國運-20戰略運輸機終於獲得了期待已久的國產發動機,最近首次公開亮相。儘管WS-20在最頂尖航空發動機的排名並不占優,但一個優勢令其成為運20最可靠動力。

前段時間,傳出運-20大型運輸機裝備4台WS-20發動機進行首飛的消息,令不少軍迷感到由衷的高興。運-20自從2016年服役以來,一步一個腳印,一邊不斷增加交付服役數量,另一邊則不斷展開各種融合訓練,並從今年開始參加了很多項重大運輸任務,表現非常出色,令人讚不絕口。但是在滿天的稱讚聲中,免不了會有一些不和諧的聲音,少部分人對運-20仍不滿足,對其指指點點、評頭論足。

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其中最大的指責就集中在發動機上,運-20和伊爾-76一樣,仍然是使用D-30KP2發動機。俄制D-30KP2發動機有多落後,相信大家都有所耳聞,僅僅說一句——它是研發於40多年前的一款蘇制中涵道比發動機,甚至使用在老舊的圖-154客機上,就不難想象其在如今時代是有多麼落後了。

原本在運-20立項時,就確定要裝備國產大涵道比發動機——WS-20。尺寸明顯大於D-30KP2發動機的WS-20早在數年前就被掛在伊爾-76空中試車台翼下進行測試,但項目推進速度並不盡如人意,直到2020年,運-20和WS-20這對組合才終於結合在一起,也算是熬出頭了。

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目前外界都主要把目光放在運-20換裝WS-20後,飛行性能、運輸能力會有何種程度的提升。對於WS-20發動機本身,反倒是不太關注,有些本末倒置。那麼,WS-20總體技術水平如何,在高手如雲的國際大涵道比發動機市場上,它排名又是如何呢?

最近西安紅旗廠的官方賬號上公開了一張照片,照片上出現了一種前所未見的大涵道比渦扇發動機。這一型號的發動機很有可能就是我國研製中的WS20發動機。這可能是WS20發動機的真身首次公開在官方的媒體上。

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對WS-20發動機比較熟悉的人都知道,其核心機源於中國另一款非常著名的航空發動機——WS-10“太行”。而WS-10“太行”核心機本身又主要借鑑參考CFM-56發動機。從其他方面的資料也可以得知,WS-20發動機和CFM公司的CFM-56發動機比較類似,兩者的性能水平非常接近。

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(從圓周復原示意圖上刊登,左邊的風扇清楚的顯示,這台新型發動機的風扇共有22個葉片,根據人體身高和發動機的比例進行推測,該機風扇的直徑在2.3米左右)

CFM-56發動機屬於西方國家中非常經典的一款大涵道比發動機。前身來自於美國的F101軍用渦扇發動機,這個軍用機的各種改型廣泛用於B1B/B2轟炸機和F16等多種戰鬥機的動力。CFM-56發動機於1982年投入使用,累計交付數量超過31000台,至今仍然有超過28000台CFM56系列發動機在正常使用中,其裝機對象非常廣泛:波音737系列、空客320系列、A340、DC-8等客機,KC-135R加油機、E-3預警機、P-8A反潛巡邏機等軍機都是使用這款經典發動機,CFM56系列發動機也號稱是全球產量最大、最為成功的一款大涵道比發動機。

WS-20發動機擁有與其不差上下的性能,足以令人心滿意足,至於能否複製CFM56發動機的成功之路,就還有待觀察了。

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不過,如果着眼於目前同級別中最先進的產品,那麼WS-20發動機的情況並不樂觀。

CFM-56系列發動機再成功,也畢竟是近40年前研發的產品,早已逐步被更先進的產品超越。CFM-56系列發動機的娘家——CFM國際公司已打造出新一代主打產品——LEAP系列發動機,在推力、燃油經濟性、排放、降噪、壽命、可靠性、可維護性等方面要遠超CFM-56系列發動機,得到市場客戶的高度認可,中國的C919客機就是選擇了LEAP系列發動機的LEAP-1C發動機作為唯一動力。

長江後浪推前浪,一代新人換舊人,CFM國際公司已從今年開始不再接收CFM-56發動機的新訂單,將逐步把生產重心全面轉到LEAP系列發動機上,目前LEAP-X系列發動機的訂單總數已突破1.5萬台,總價值達1900億美元,還在不斷增長中,錢途無量。CFM公司加班加點才能年產1600台。

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中國目前發展的CJ-1000A先進渦輪風扇發動機,對標的就是LEAP-X系列發動機。2018年5月,CJ-1000A完成了首次點火試驗,初步驗證了該發動機各部件和系統的可靠性。目前它的最新進度不為外界所知,按照原計劃,CJ-1000A發動機將在2022年開始正式裝備到C919客機上。不過,現在看CJ-1000A要想成熟和取得國際認證恐怕要好幾年時間,預計距離實際裝機測試肯定還是有一段時間。

這邊中國才剛剛用上和CFM-56系列發動機同一水平的WS-20發動機,那邊更先進的LEAP系列發動機早已開始逐步取代CFM-56發動機,所以說中國在大涵道比發動機方面落後西方一代還真的不是信口開河,這種說法是有理有據的。路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索,在航空發動機領域,我們仍需要不斷奮鬥啊!

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WS-20發動機標誌着我國成為繼美、英、法、俄之後第五個能夠獨立研製大涵道比高性能渦扇發動機的國家。中國運20配備了渦扇20新航發,可以讓運-20成為完全體,得到性能上的極大提升,使得我軍可以在運-20的基礎上發展預警機、遠程反潛機等特種飛機。將徹底擺脫舊式俄製發動機對於飛行性能的限制。徹底補上發動機的短板,也能夠為我國民用大涵道渦扇發動機的研發提供足夠的經驗,再創佳績。


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