瀚海狼山：2米直径大涡扇并非可包打天下，WS18的表现堪称优异|2020-09-23

说起大飞机的涡扇发动机，很多人的第一反应往往是落后西方的大直径涡扇发动机太多。超级大国的3.5米直径大涡扇在40多年前已经实现了55吨级别的巨大推力。而现在新兴大国虽然突破了1.2米直径以下的3代和4代战机涡扇。但是却仍然没有完全突破2米级直径、推力在15吨到18吨级的涡扇发动机。2米直径的涡扇发动机应用相当广泛，100吨级的民用单通道客机可以装两台作为主动力；而220吨到250吨级的大型战略运输机可以装4台作为主动力。虽然现在有至少2种2米级别的涡扇发动机在研，但是实现完全突破，批量装机恐怕还要3到5年的时间。其实瀚海狼山（匈奴狼山）认为，2米级和更大直径的航空大涡扇相当重要，是一个大国战略航空实力的重要支柱。这是因为涡扇发动机总直径越大，

其前风扇的直径也越大；越大的风扇单位时间内通过的空气流量越大；因此会导致其推力成倍的提高。但是涡扇大发的直径也不能无限放大。这是因为越大的直径带来的迎风阻力也越大；风扇本身虽然可以有推动效应，但是在逐步达到高亚音速的情况下，其产生的风车阻力也会明显的加大。而且大部分大直径涡扇需要安装在其服务飞机的机翼下方或者机尾，各种飞机提供的可安装空间和安全起降不擦地的富余空间都是相对有限的。这些限制因素都导致大涡扇的直径必须控制在合理的范围之内。还有另外一类特殊情况，就是发动机需要镶嵌在发动机机舱之内；甚至必须完全包裹在机体之内的情况。这两类对发动机的最大直径都有很严格的要求。比如轰六系列，就是把发动机镶嵌在靠近两侧机身的机舱内部。而B2这种隐身飞翼体轰炸机，则直接把4台发动机全部塞到机身里面。

这两种类型，导致直径超过1.6米的现有涡扇发动机都不能采用。反倒需要采用直径在1.4米到1.6米之间的中等直径涡扇发动机。目前改进升级后的新轰六K、J系列，采用的是D-30KP-2发动机或者自产的创新版本。D-30KP-2是一种涵道比不大的涡扇发动机，风扇直径最大只有1.5米，和三代大推的无加力版的风扇直径相比大不了多少，而最大安装直径也在1.8米之内。因此即使2米级和2米级以上的大涡扇全面突破，也无法安装到已经制造了1XX架以上的新轰六系列上。想安装到更先进的某20战略轰炸机的机体内更不行。因此中等直径涡扇有继续长期存在的重大价值。这也是D-30KP-2发动机这种出现已经超过50年的相对老式的中等直径涡扇，还有必要研发一种自用型升级版的重要原因。因此对实际机体厚度有限的某大型飞翼体来说，只有1.8米以下的安装直径，才能在其内部进行进气道和喷口的双S化的空间。如果一次用4台，其原始总推力也可以达到52吨，比B2的稳定推力超出52%。如果按照B2的170吨计算，那么这个巨大的飞翼型20的理论最大起飞重量最高可以达到251吨，至少有1.3万公里的高空内油航程。

D-30系列发动机的推重比和可靠性原本都不错，主要缺点是原始涵道比小而导致油耗偏大，但是作为2种轰炸机内嵌式的发动机直径相对较小反倒是优势。而以其为原型的WS18中等涵道比发动机上已经应用高压涡轮单晶叶片、环形燃烧室、FADEC系统、高性能航空发动机轴承、高压涡轮粉末盘这些成熟的先进技术，仅仅采用一体成型涡轮盘和减少压气机的级数，就对比原型减重了0.35吨；而推力却加大了0.8吨，超过13吨级，这推重比一下子就上去了；稳定性寿命同时翻倍。批量下线后解决了至少6种重点大型飞机的动力问题。以1.5直径的风扇最大推力可以做到13吨以上，今后2米直径风扇推力做到18吨级可以期待。