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中国先进航空发动机,距离美国还有多远?专家:涡扇-20最关键

先进航空发动机是航空制造工业上的明珠,因为它是当今世界上最复杂,涉及学科最多的工程机械系统。航发一直都是制约中国航空业发展的一个短板,很长一段时间以来,由于我国的航空发动机技术相对落后,所以国产飞机也深受影响。甚至有军事专家放话称,中国在该领域至少落后美国30年以上。现在,这个论断恐怕要大幅度修改了,中国航空发动机前进的脚步正在加快,差距越来越小。

主要标志是运-20运输机疑似换装WS20发动机,机不变动力变,性能提升了一大截。就环球时报报道,多家媒体近日猜测,中国运-20战略运输机终于获得了期待已久的国产发动机,最近首次公开亮相。尽管WS-20在最顶尖航空发动机的排名并不占优,但一个优势令其成为运20最可靠动力。

前段时间,传出运-20大型运输机装备4台WS-20发动机进行首飞的消息,令不少军迷感到由衷的高兴。运-20自从2016年服役以来,一步一个脚印,一边不断增加交付服役数量,另一边则不断展开各种融合训练,并从今年开始参加了很多项重大运输任务,表现非常出色,令人赞不绝口。但是在满天的称赞声中,免不了会有一些不和谐的声音,少部分人对运-20仍不满足,对其指指点点、评头论足。

其中最大的指责就集中在发动机上,运-20和伊尔-76一样,仍然是使用D-30KP2发动机。俄制D-30KP2发动机有多落后,相信大家都有所耳闻,仅仅说一句——它是研发于40多年前的一款苏制中涵道比发动机,甚至使用在老旧的图-154客机上,就不难想象其在如今时代是有多么落后了。

原本在运-20立项时,就确定要装备国产大涵道比发动机——WS-20。尺寸明显大于D-30KP2发动机的WS-20早在数年前就被挂在伊尔-76空中试车台翼下进行测试,但项目推进速度并不尽如人意,直到2020年,运-20和WS-20这对组合才终于结合在一起,也算是熬出头了。

目前外界都主要把目光放在运-20换装WS-20后,飞行性能、运输能力会有何种程度的提升。对于WS-20发动机本身,反倒是不太关注,有些本末倒置。那么,WS-20总体技术水平如何,在高手如云的国际大涵道比发动机市场上,它排名又是如何呢?

最近西安红旗厂的官方账号上公开了一张照片,照片上出现了一种前所未见的大涵道比涡扇发动机。这一型号的发动机很有可能就是我国研制中的WS20发动机。这可能是WS20发动机的真身首次公开在官方的媒体上。

对WS-20发动机比较熟悉的人都知道,其核心机源于中国另一款非常著名的航空发动机——WS-10“太行”。而WS-10“太行”核心机本身又主要借鉴参考CFM-56发动机。从其他方面的资料也可以得知,WS-20发动机和CFM公司的CFM-56发动机比较类似,两者的性能水平非常接近。

(从圆周复原示意图上刊登,左边的风扇清楚的显示,这台新型发动机的风扇共有22个叶片,根据人体身高和发动机的比例进行推测,该机风扇的直径在2.3米左右)

CFM-56发动机属于西方国家中非常经典的一款大涵道比发动机。前身来自于美国的F101军用涡扇发动机,这个军用机的各种改型广泛用于B1B/B2轰炸机和F16等多种战斗机的动力。CFM-56发动机于1982年投入使用,累计交付数量超过31000台,至今仍然有超过28000台CFM56系列发动机在正常使用中,其装机对象非常广泛:波音737系列、空客320系列、A340、DC-8等客机,KC-135R加油机、E-3预警机、P-8A反潜巡逻机等军机都是使用这款经典发动机,CFM56系列发动机也号称是全球产量最大、最为成功的一款大涵道比发动机。

WS-20发动机拥有与其不差上下的性能,足以令人心满意足,至于能否复制CFM56发动机的成功之路,就还有待观察了。

不过,如果着眼于目前同级别中最先进的产品,那么WS-20发动机的情况并不乐观。

CFM-56系列发动机再成功,也毕竟是近40年前研发的产品,早已逐步被更先进的产品超越。CFM-56系列发动机的娘家——CFM国际公司已打造出新一代主打产品——LEAP系列发动机,在推力、燃油经济性、排放、降噪、寿命、可靠性、可维护性等方面要远超CFM-56系列发动机,得到市场客户的高度认可,中国的C919客机就是选择了LEAP系列发动机的LEAP-1C发动机作为唯一动力。

长江后浪推前浪,一代新人换旧人,CFM国际公司已从今年开始不再接收CFM-56发动机的新订单,将逐步把生产重心全面转到LEAP系列发动机上,目前LEAP-X系列发动机的订单总数已突破1.5万台,总价值达1900亿美元,还在不断增长中,钱途无量。CFM公司加班加点才能年产1600台。

中国目前发展的CJ-1000A先进涡轮风扇发动机,对标的就是LEAP-X系列发动机。2018年5月,CJ-1000A完成了首次点火试验,初步验证了该发动机各部件和系统的可靠性。目前它的最新进度不为外界所知,按照原计划,CJ-1000A发动机将在2022年开始正式装备到C919客机上。不过,现在看CJ-1000A要想成熟和取得国际认证恐怕要好几年时间,预计距离实际装机测试肯定还是有一段时间。

这边中国才刚刚用上和CFM-56系列发动机同一水平的WS-20发动机,那边更先进的LEAP系列发动机早已开始逐步取代CFM-56发动机,所以说中国在大涵道比发动机方面落后西方一代还真的不是信口开河,这种说法是有理有据的。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索,在航空发动机领域,我们仍需要不断奋斗啊!

WS-20发动机标志着我国成为继美、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。中国运20配备了涡扇20新航发,可以让运-20成为完全体,得到性能上的极大提升,使得我军可以在运-20的基础上发展预警机、远程反潜机等特种飞机。将彻底摆脱旧式俄制发动机对于飞行性能的限制。彻底补上发动机的短板,也能够为我国民用大涵道涡扇发动机的研发提供足够的经验,再创佳绩。

原创 科罗廖夫 科罗廖夫的军事客厅

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