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谁来推动C919:中国大飞机动力系统的不同选择

时间:2017-09-05来源:海王科技浏览次数:

谁来推动C919:中国大飞机动力系统的不同选择

C919在总装中

随着C-919国产支线客机的下线,人们逐渐看到了中国大飞机的希望。但与中国同时研制中的运-20大型运输机一样,要想彻底掌握大飞机的相关技术,发动机仍然是一道需要跨越的门槛。长期有着“心脏病”的国产发动机工业,又该用什么样的技术手段和产品突破上述屏障,实现国产商用客机的进一步国产化呢?

只供军用的D-30KP-2和WS-18A

说道国产大飞机动力,国人最熟悉的就是目前装备在国产轰-6K战略轰炸机和运-20大型运输机原型机上的D-30KP-2发动机。作为中国在2000年前后能成批引进且自由使用的产品,D-30KP-2与几乎所有苏联时代的产品一样价格低廉、成熟可靠。

该发动机长5700毫米,进气机匣直径1560毫米,总重2668千克,使用3级轴流式风扇、11级轴流式高压压气机、12个火焰筒组成的环形燃烧室、2级轴流式冷却低压涡轮和4级不冷却低压涡轮,总增压比20,空气流量269千克/秒,最大加力推力125千牛,推重比4.79,翻修寿命3000小时。

2005年,中俄签约,中方以10亿美元购买34架伊尔-76运输机和3架伊尔-78加油机,结果预收货款的俄罗斯却将这笔钱用于伊尔-76生产线的搬迁,随后以物价上涨为由拒绝交货。作为补偿,2009年,俄罗斯国营武器出口公司向中国出售55台D-30KP-2,2011年又出售了184台,总计239台。这些发动机为国产军用大飞机的诞生和服役做出了不可替代的贡献,而作为一个追求稳妥发展的工业大国,中国对这款发动机进行国产化也早就在考虑之中。

谁来推动C919:中国大飞机动力系统的不同选择

国产运-20大型运输机目前使用的就是俄制D-30KP-2发动机

今年年初,中航工业成都发动机(集团)有限公司(下文简称成发)称,某型号发动机自成功交付试飞单位以来,历时80天,在完成地面装机、测试改装和科研试飞等工作后,圆满完成整个试飞工作。根据2013年5月中国沈阳航空航天发动机高峰论坛期间曝光的在研发动机资料,成发正好有一款代号WS-18A的大功率涡扇发动机在研。因此,上述消息一出来,各路媒体便纷纷判研该款试飞发动机为WS-18A。

根据后来公布的照片看,挂载WS-18A承担试飞的伊尔-76运输机四台发动机的吊舱尺寸一致,这表明试飞中的WS-18A在尺寸上与伊尔-76原装的D-30KP-2相当接近。加上新闻中只用80天就完成了地面装机、测试改装和科研试飞等工作的信息,表明该机甚至都没有经过改装就安装了新型发动机。综合以上内容,最合理的推断,便是WS-18A是以D-30KP-2型涡扇发动机为样本研制,甚至是参照仿制的国产化型号。

谁来推动C919:中国大飞机动力系统的不同选择

WS-18发动机首飞使用的是伊尔-76运输机改装的空中试车平台

由于D-30KP-2技术不算先进,中国仿制该发动机难度较低,进度也非常顺利。不过作为一款1980年投入使用的俄制发动机,该发动机的性能虽然可观,但技术有限。一方面,该机的涵道比仅有2.42,甚至够不上当代大涵道比涡扇发动机4的下限,这使得该机的油耗比俄罗斯新一代涡扇发动机高近20%,虽然它可以推动伊尔-76这种载重40吨级的运输机,但12.5吨的最大推力却潜力不足,即使运输机应用先进技术实施增升减重,也无法实现载重根本性的增加;另一方面,由于当年的技术限制,高压压气机单机增压比低,该机多达11级的高压压气机使得发动机的支撑系统非常复杂,重量也因此上升。此外,由于该机诞生较早以至于没有运用当代主流的数字化设备,大量的机械传动部件和旧式结构不仅增加了发动机重量,也不利于故障的检修和排除。

如果说作为军用发动机该机还有运用自由的优势,那么作为民航客机发动机时,该机噪音大、油耗高、寿命短、推力有限的缺点便暴露无遗。因此这一系列发动机只能军用,不适合安装在C-919一级的客机上运营(使用该引擎的C-919的飞行性能可能只相当于早期的波音737-200客机)。

美法送来的LEAP-1C

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