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瀚海狼山:50吨级推力的超级大涡扇发动机即将整机点火?|2022-09-02

凡事预则立不预则废。航空工业在上个世纪的长期孱弱,根本原因在于航空发动机产业整体薄弱。毕竟行业内外都知道力大砖飞的基本道理。英美的航空产业在上个世纪之所以成果丰硕,本质上在于从二战之前,就在主力发动机上已经有领先的制造技术再加普遍成熟的工艺积累;本质上在于有一批经验丰富同时有突破力和上进心的产业队伍。而近几年超级大国的航空产业状况百出,本质上还是持续40年的去工业化之后,导致合格产业工人和工程师的日益匮乏,再加上一批从来不懂得钻研业务,只知道夸夸其谈和拉帮结派的外来人群的强力渗透;超级大国的百年航空基业早晚会被毁于一旦。与之正相反。另外一家的却在新世纪的前20年中不但取得持续突破,同时也培养和锻炼出一批即将达到世界一流水平,

而又平均年龄还不到35岁的庞大又极端优秀的产业队伍。因此整个航天航空体系必将大有作为。最近20年来的几乎所有大的突破,其实首先都是从最关键的航空发动机的突破开始。一开始是个别项目完成突破;此后才是大面积大范围的整体突破。最早的突破被认为从关键型号的涡轴发动机开始,然后才有多种型号的武装直升机和通用运输机的大批量产下线,看看目前的Z20直升机,其总体工艺水平早就不在黑鹰之下;甚至远看都很难区分到底是黑鹰还是Z20。涡轴之后,是小直径涡扇迅速达到世界一流水平,与之配套的各种巡航导弹和高速无人机也实现了大规模的下线列装。此后就是主力军用大推和中推的巨大进步。两者都已实现或者即将实现大规模的下线装机。而堪称全球顶尖的第4代超级航发,

 

也即将随着全球第一架真正的6代战机一起首飞亮相。不过所有涡轮喷气航发都存在一个固有的规律。这就是风扇直径越大则推力越大;同时对技术、材料和工艺的要求也越高。而英美在这方面已经领先了接近一个世纪。比如风扇直径3.1242米的GE90,曾经创造过台架测试56吨级的世界航发最大推力。这个记录到现在已经过去了30年以上,至今仍然未被打破。因此仅仅突破1.6米直径以下的战斗机用先进喷气发动机,还不能算是彻底完成突破。只有在全球一流大直径航发这个领域同样完成赶超,才敢说自己已经进入了航空工业体系的自由王国。大多数人认为在这个领域与英美还有30年以上的差距,其真实情况恐怕未必如此!当今的大直径涡扇发动机,基本都是军用大飞机和民用大飞机通用。

只不过军用型号更强调推力,而民用型号对噪音、油耗这些所谓的环保要求更多。目前的主要装机型号,则可以分为两大档次。一种是风扇直径在1.8米到2.2米的,单发推力多在12吨到24吨之间;大多被用在双发单通道飞机和4发运输机上。而另外一种则是风扇直径在2.8米到3.2米之间的超大口径涡扇发动机;前面提到的、创造过世界纪录的GE90就是这一类的顶尖存在。其最大推力一般在35吨级到50吨级之间。多用于双发双通道大客机或者4发的巨型飞机之上。其实大多数实际装机的型号,单发推力35吨到40吨已经足够。像56吨的极限推力,是在海平面试验台架上得出的极限数据。在实际装机飞行中一般是不会达到这种极限的。明白了大直径涡扇的分类,就知道目前的突破力度已经非常强劲。

 

比如在1.8米到2.2米直径这一档,并不完全对外公开的某型号,已经大面积安装在220吨级的4发大运上,成批次地飞上了天。从各方面看,这种全新航发的风扇直径至少有2.2米,已经是同类型中的最大直径。因此其起步推力被认为已经有18吨级以上,极限推力很可能在24吨级。显然其完整版将让4发大运实现运载能力75吨的设计极限。另外一型为919客机配套,就是外界所知的CJ1000A发动机。其研发已经结束,只剩下最终装机试飞取证。毕竟早在2年前,就已经完成了风扇叶片的飞脱试验,实际推力已经具体到了公斤级,专业上叫做KGF。这说明GJ1000A已经积累了足够的测试数据。其静音油耗和可靠性等各项指标都不亚于同类航发的国际一流水准。更大的惊喜,在于风扇直径超过3米级的超级型号,

 

对比CJ1000A,其整体进度仅仅晚了不到一年。足够赶上已经开始试生产的929的整体进度。考虑到所有大直径的航发工程都是两条腿走路,那么必然有一种风扇直径同样超过3米级的不对外公开的型号存在,并且极有可能已组装完毕,即将进行首次全系统点火试验。作为已经开始试生产的500吨级巨型大运的御用发动机,预计是按照台架推力50吨级,实际装机最大推力45到48吨级来要求。一旦项目顺利完成,足够让500吨级巨运实现200吨级的超级运力!

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