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中国涡扇航发四线并进,全面开花
日期:2020-6-5 16:18:56

  丁老板日记 2020-06-04 15:05:51

  背景:中国航空发动机,是中国人心中永远的痛。涡扇-15、涡扇-20……一个个牵挂在每一个人的心中,因为他们关系到歼-20的大规模量产,轰-20的问世,关系到我们的天空守护。

  历史的遗憾,我们错过了工业革命

  工业革命是人类历史上最伟大的变革,人类正式从农耕畜牧时代,进入工业时代。飞机、轮船、汽车、电子进入寻常百姓家。

  航空发动机作为工业革命百年发展之大集成结晶,代表着工业发展的技术积累和创新。目前世界顶尖航发集中在英、美、法、俄这些早期工业发达国家手中,这些国家对航发技术严格保密,实行技术封锁,要想从这些国家引进技术难于登天,因此只有自我创新。

  四十多年的技术积累,四线并进,涡扇航发终呈喷涌之势。

  面对西方社会的技术壁垒,中国人发扬艰苦奋斗的创新精神,从改革开放开始就加强了航发的研发,特别是2010年后,进一步加大对航发的投资力度,目前中国涡扇航发四线并行,全面开花。

  1、从涡扇-13到涡扇-19,小涵道比中推快速发展,为歼-31提供强力保障。

  涡扇-13是中国第一款国产自主研发的中推发动机,推重比7.8,推力8.8吨,重1135千克。为枭龙适配发动机。2006年装机试车,2010枭龙装机试飞。目前已经定型,因市场不大,小规模量产,一是作为枭龙备用发动机,二是广泛应用于无人机。

  涡扇-13E是涡扇-13的改进型,作为歼-31的备用发动机,201年装机试飞,推重比8.5,推力9吨,重1050千克。2017年定型量产,装机方向为枭龙-3、歼-31和无人机。

  涡扇-19是歼-31的适配发动机,属于五代中推矢量发动机,涡扇-19的验证机于2011年完成高空台测试,2017年进入原型机总装阶段。2019完成试飞,创造了我国航空发动机研制时间的最短记录。这主要得益于涡扇-13项目的技术积累,推重比11,推力9-11吨,重1000千克。涡扇-19已经达到国际五代中推的水准。2020年可实现小规模量产。装机方向为枭龙-3和歼-31及其他轻型中型战机和无人机。

  2、从涡扇10到涡扇-15,小涵道比大推力发动机大跨步,任重道远。

  涡扇-10于1978年预研,1987年立项,2005年12月28日完成设计定型,随即装备歼-10,并延伸出涡扇-10A,涡扇-10B,到今天前后历时近40年,现在已经大批量地装上了歼-10B、歼-10C、歼-11、歼-15和歼-16战斗机,为人民空军大规模量产四代战机提供强有力的保证。2018年珠海航展,歼-10B装备涡扇-10B发动机的超机动表演眼镜蛇机动和落叶飘动作,引起了军迷的亢奋。现场歼-20总设计师反问记者提问,你怎么知道歼-20没有装备涡扇-10B矢量发动机。WS-10B推重比9,最大推力14.5吨,三维矢量推力发动机。

  WS-15是中国自主研发的第五代大推力发动机,于上个世纪90年的开始研发,目标推力为18吨。装备方向为歼-20,计划2020年涡扇-15定型装机。

  涡扇-15作为歼-20的适配发动机,歼-20已经服役快4年了,等的花儿都要谢了,涡扇-15迟迟不能上机,直接导致歼-20不能大规模量产。涡扇-15研制周期增加的主要原因就是,90年代涡扇-15从定位到技术指标都在当时是超前的,对标的就是美国90年代研发的F-119发动机,该机是美国航发的巅峰之作,不但装备了F-22世界上第一款五代战机,其延伸型号F-135更是装备了近500架F-35五代机。因此涡扇-15从一开始就决定了其研发必然难度极大,但中国航发人,自主创新,艰苦奋斗30年,涡扇-15计划2020年实现小规模量产,涡扇-15的定型量产,标志着中国小涵道比大推力发动机进入世界先进行列。涡扇-15推重比10-11,最大推力18吨,是一款三维矢量推力发动机。

  歼-20

  3、大涵道比大推力发动机涡扇-18定型装机,运-20实现大规模量产。!

  涡扇-18是运-20和轰-20的一款过渡型发动机,于2014年首飞成功。涡扇18是我国自主研发的一款发动。在涡扇-18装机之前,中国的大飞机一直使用的是俄罗斯D-30,D-30自重2700千克,最大推力12.5吨,是一款40年前的发动机。轰-6系列,运-20,伊尔-76都用这款发动机。涡扇-18自重2000千克,最大推力预计到达14吨,相比D-30效能提高不少,而且使用寿命也得到大幅增强。涡扇-18量产基本解决了运-20和轰-6系列的发动机问题,同时也为运-20的量产和轰-20的首飞提供了保证。

  涡扇-20是一款中国自主研发的大涵道比大推力发动机,以涡扇-15的原型机为基础,推力将达到16吨。装机方向为运-20大型运输机,轰-20,未来,还可作为大型客机、新型双发中型运输机、 第二代远程反潜巡逻机的主要动力。我国成为继美、英、法、俄之后第五个能够独立研制大涵道比高性能涡扇发动机的国家,该型发动机填补了我国航空发动机领域的又一项重要空白。

  4、大型涡扇航空发动机研发,中国大飞机势要摆脱对欧美依赖

  大型航空发动机指的是就是推力达到30吨以上,主要装备大型运输机和客机的航空发动机。目前仅有英美法俄四国可以研制。中国大飞机战略已经确定,ARJ21支线飞机正常运营,C-919明年商业交付,CR929正加快研发,中国大飞机即将起飞,因此中国商业航空发动机的研发也非常紧迫。

  CJ-1000A是中国民用大飞机C-919的适配发动机,是我国第一款商用航空发动机产品,是装配国产大飞机的唯一国产动力。计划推力达到35吨。同样以涡扇-15的原型机为基础,与涡扇-20相比,民用发动机对耗油、安全、寿命要求更高。CJ-1000A采用了全新的叶片锻造技术,它的叶片采用了碳纤维复合和钛合金蒙皮,提高了强度的同时又减轻了质量,复杂的扭曲设计保证了更强的进气量,发动机的功效明显提高。2020年春天,特朗普再一次提出对C-919采购通用LEAP-X1C发动机限制,所以只有C-919装上了中国心,中国大飞机才算是真正起飞。

  CJ-1000A验证机

  CJ-2000(AEF3500)是CR929的适配发动机,计划推力将达50吨以上,完全能满足CR929及下一代大型国产运输机的需要。2018年的珠海航展上,CJ-2000发动机更名为AEF3500展出了1∶2缩比尺寸模型。研发成功将是我国航空发展史上最大推力的发动机。该发为C919配套发动机CJ-1000的放大型号,其核心机也由CJ-1000A的核心机放大而来,可以缩短研发周期。

  在国产大推力发动机方面,无论是涡扇-20还是CJ-1000A都是采用涡扇-15发动机的原型机,因此涡扇-15的定型必将缩短涡扇-20和CJ-1000A的研发周期。

  纵观中国航发在涡扇发动机领域已经四线并行,这在世界上任何国家都是做不到的,特别是在英美法等国家技术封锁的情况下,中国航发人自主研发,自主创造,涡扇系列发动机即将全面开花结果,即使在商业航发领域,中国也下定决心,坚决摆脱对欧美的依赖。中国人有能力,有信心,既然欧美人能做到,中国人就一定能做到。

  今天还有人在说,中国航发落后30年吗?

  致敬中国航发人,加油中国航发。

  (完)

  附:世界主要涡扇发动机参数

  RD-93:推重比7.8,推力8吨,重1055千克。俄制三代发动机,动力不足,寿命短。

  涡扇-13:推重比7.8,推力8.8吨,重1135千克。自主研制,为枭龙适配发动机。2006年装机试车,2010枭龙装机试飞。目前已经定型,因市场不大,小规模量产,一是作为枭龙备用发动机,二是广泛应用于无人机。

  涡扇-13E:推重比8.5,推力9吨,重1050千克。涡扇13的升级版,2017年定型量产,装机方向为枭龙3、歼31和无人机。

  涡扇-19:推重比11,推力9-11吨,重1000千克。自主研发五代中推,矢量发动机。2019年歼31装机试飞。装机方向为枭龙3和歼31及其他轻型中型战机和无人机。

  WS-10B:推重比9,最大推力14.5吨,三维矢量推力发动机。

  WS-15:推重比10-11,最大推力18吨,三维矢量推力发动机。

  WS-18:自重2000千克,最大推力预计到达14吨

  WS-20:最大推力预计到达16吨

  F-135:推重比10,推力18吨,涵道比0.57,重1460千克。F119改造版。加大风扇直径,放弃了高性能,最大的特点就是大。最大时速为1.53马赫,不能实现超音速巡航。

  E-J2000:推重比10,推力9吨,涵道比0.4,重900千克。四代中推之王,能让台风战机实现1.2马赫超音速巡航(国际上超音速巡航需达到1.5马赫以上)。

  F-119:推重比10~11.5,最大推力17吨,涵道比0.2~0.3,重1360千克。二维矢量推力发动机重1360千克。

  AL-41F1-117S:推重比10,最大推力15吨,三维矢量推力发动机


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