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瀚海狼山:40吨级推力大涡扇将正式立项?|2023-04-01

WS15第4代大推力发动机的研发已经大功告成,设计、材料与工艺全部定型,并且处于大规模量产服役状态。而作为第5代的自然变循环发动机、较大推力的WS20发动机,还有先进中推WS19发动机的彻底成功也已经是箭在弦上。在这种全面突破的状态下,今后需要集中力量向航空发动机领域的最后一个战略高地,也就是超大直径与超大推力的巨型涡扇发动机全面进军,寻求最后的突破。因此40吨级巨型军用大涡扇的立项也就成为了必然。说到这里,有两个模糊概念需要先解释清楚:第一,就是有人会说,早在三四十年前,超级大国就已经完成了GE90巨型涡扇的研发,台架最大推力接近56吨,创造了航空大涡扇推力的世界纪录。为何到某大国往这方面努力时,最终目标却只定位为40吨级?这样,

对比超级大国在同一领域创造的世界距离整整还差16吨;即使研发出来也无法望GE90这个超级型号的项背;那么这种大项目,岂不是在目标规划阶段就已经承认技不如人了?其实这里面有一个认知上的误区。那就是GE90同样算是40吨级推力的巨型涡扇。所谓56吨的巨大推力是在地面台架试验中,为了测试其极限推力而特别搞出来的动力极限。而在当今全球此类巨型涡扇在实际装机后的正常飞行中,不论是GE还是普惠的现役型号,一般正常推力都是维持在35吨到45吨级之间,基本不可能飞出50吨以上的超级推力。因此40吨级其实就是全球巨型涡扇的最高档次。而目前全球也不存在所谓50吨级的涡扇发动机。而新立项的40吨级巨型涡扇,未来同样可能创造50吨以上的台架最大推力的极限指标。

但是在正常飞行中维持40到45吨级的推力就已经足够了。第二个问题,就是已经有CJ2000之类,提前定位在35吨级推力,为何还要再立项一个40吨级的项目?这个问题更好解释:这就像WS20与CJ1000A研发过程大致同步但是却互不干扰是一样的道理。说到底就是为民机配套与军机配套的发动机的综合指标与定位天生有所不同。这类情况在超级大国同样如此。虽然名义上优秀的发动机可以大型军机与大型民机通用,但实际上仍然有所区别。比如C17的发动机与同时期民用客机上的发动机仍然指标不同。对民用客机来说,盈利性与舒适度的要求往往高过绝对推力。最近20年多用复合材料制作涡扇发动机的风扇部分。以求更省油与噪音更小。而军用大涡扇则更强调推力的绝对值与爆发性,WS2从一开始,

 

就是2.3米的直径,而CJ1000A的直径不会超过2米;WS20的风扇仍然以钛合金为主制造,在推力挖潜方面有较大的冗余。WS20其实从一开始定位就是一种18到22吨级较大推力的大涡扇,为40吨级巨型涡扇的研发积累了丰富的早期经验。而随着WS15与第五代超级变循环发动机的先后突破,也为40吨级的巨型涡扇提前准备了不止一套技术定位远超GE90的核心机。因此今后的突破重点就是超大尺寸风扇叶片的研发以及全系统整合两大方面。而核心机的全面突破,则可以大大缩减最终的研发时间。一旦40吨级巨型涡扇研发成功。那么就等于只需要4台发动机就足够制造AN225这种600吨的巨运;如果同步装机6发,则可以生产1000到1200吨级的空中母舰,作为空天次轨机群的出发平台,可以节省至少3成的能量!

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