打破西方垄断:C919首飞后俄拉中国研发35吨级发动机

2018-10-21 15:34 新浪军事
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  5月5日,中国国产大型客机C919在上海成功首飞,这对于我国的民用航空工业是一个具有里程碑意义的日子。

  在冲破支线客机、大型客机的关卡后,宽体客机无疑将会是中国民用航空工业的下一目标。从现在来看,在宽体客机领域中,与俄罗斯联合研发将是一个选项。据俄罗斯工业界的高级官员对北国防务(微信ID:sinorusdef)表示,目前中俄已经商定了这是一款“什么样的飞机”、飞机的技术性能等。

  这名官员表示,下一步要确定的就是使用什么发动机。这名官员表示,为了被西方卡脖子,建议中俄两国联合研制35吨级发动机。这对于中国而言靠谱吗?今天,北国防务就来说说这事。

  △静候首飞的C919大型客机

 

  现代性能先进的大型干线客机对于动力系统的要求越来越高,除了安全性、可靠性、耗油率以及经济性等方面的指标外,对推力的要求也是逐步提升。

  一般来说,大涵道比涡扇发动机的推力越大,而大型干线客机的正常起飞重量相对不变或增加较少,那么相应的飞机制造商们就可以安装更少数量的发动机,便可以满足飞机对发动机推力的要求。

  在以往,4台涡扇发动机往往是大型干线客机标配,而随着一系列30吨级以上,甚至达到50吨级推力的先进大涵道比涡扇发动机的出现,欧美新一代可执行洲际航线的远程大型干线客机已经逐步开始实现双发化。

  △计划中由中俄联合研发的C929宽体客机,采用双发布局,这也对发动机提出了更高要求

 

  目前,世界上能够研制和生产30吨级以上先进大涵道比涡扇发动机的航发巨头企业只有美国通用电气公司和英国罗罗公司,比如前者的GE90/NX系列以及衍生型号(GP7200),后者的“湍达”系列等。

  如今,俄罗斯航空工业也正在计划研发这一推力级别的大涵道比涡扇发动机,用于未来新一代大型远程宽体客机。由于在新一代大型远程宽体客机的研制上,中俄两国将采用合作研制的方式,也就是中航工业未来规划中的C929。因此,俄罗斯也希望在为其配套的35吨级推力大涵道比涡扇发动机PD-35的研制上,中俄双方也采取合作的方式。

  △在伊尔-76平台上测试的PD-14,其尺寸明显比上一代大出许多

 

  一般来说,研制更大推力的大涵道比涡扇发动机,通常采用的就是放大设计的思路。比如,苏联时代安-124和安-225这两型超级运输机所采用的D-18T涡扇发动机就是在之前D-36涡扇发动机基础上放大研制而成的。在推力上,D-18T涡扇发动机达到了24吨,而D-36涡扇发动机只有8吨。当然,在体积、外形尺寸和重量上,D-18T涡扇发动机也几乎是D-36涡扇发动机的两倍以上。

  △伊尔-76平台上的PD-14特写,俄罗斯建议在此基础上研发35吨级发动机

 

  北国防务(微信ID:sinorusdef)注意到,俄罗斯正在研制的最先进也是推力最大的大涵道比涡扇发动机,就是PD-14,其增推型PD-14M的设计最大推力为15.5吨。而俄罗斯正是计划在PD-14的技术基础之上,继续采用放大设计的模式,来完成PD-35的研制。但是,无论是从技术实力还是投入资金的角度来说,今天的俄罗斯已经很难再独立研发PD-35这么先进的大涵道比涡扇发动机。因此,俄方才希望与中方合作完成PD-35的研制。

  △运-20未来将使用国产的涡扇-20

 

  对于中方来说,为了尽快完成国产军民用大飞机的国产化近程,正在研制的大涵道比涡扇发动机包括仿制D30-PK2的涡扇-18以及全新自主研制的涡扇-20。涡扇-20主要为将来的运-20配套研制,其总体性能与俄罗斯PS90相当,包括涵道比和推力等指标。

  应该说,无论是对于俄罗斯还是中国,像30吨级以上这样先进的大涵道比涡扇发动机都是一个从未有过的且极为艰难的挑战,是两国此前都不曾涉足的领域。即便是以俄罗斯正在研制的PD-14为基础,也并不是说简单的将风扇直径和外涵道增大一倍就能够实现推力翻番的目标。事实上,如果不对PD-14的核心机进行大改甚至重新设计,将很难做到推力、可靠性和经济性等各方面性能均衡,而很可能会出现比较明显的性能短板。

  △当前,中国航发集团各项目的研发任务非常紧

 

  因此,北国防务(微信ID:sinorusdef)认为,中俄两国在目前各自研发大涵道比涡扇发动机的技术基础之上,应当进行更为科学严谨的论证,探讨联合研制30吨级以上大涵道比涡扇发动机的可行性,并做好相关的技术储备。

  俄方此前希望PD-35能够在2020年实现装机试飞,从目前看来是过于乐观了。至少从中国航发集团当前如此繁重的科研生产任务来看,是否有人力物力能够投入到PD-35大涵道比涡扇发动机的联合研制当中确实是存在疑问的。(作者署名:北国防务)

 

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