中国新航发推力仅为美军三分之一?中国还需努力

美国通用电气集团宣布,其最新研制的GE9X航空发动将进行地面测试。该发动机可提供超10万磅推力,而中国同期研制的最新型大函道比发动机推力仅为3万磅左右,那差距真有这么大吗?本文将为您解析。GE9X发动机是世界上最大的商用航空发动机,拥有直径达3.4米的复合风扇机匣,以及16片第4代碳纤维复合材料风扇叶片。除此之外,该型发动机还应用了压比达27:1的11级高压压气机、高效率和低排放的第3代TAPSIII燃烧室、以及采用陶瓷基复合材料(CMC)的燃烧室和涡轮等众多新技术。



(GE9X航空发动机)

中国最新型大大函道比发动机为涡扇-20,这是中国为运-20的标配。涡扇-20是一款最大推力达1.6万千克力推力的涡扇发动机。这款发动机就是中国以“太行”发动机为基础,不仅可作为运-20的动力,更可作为大型客机和飞翼布局远程隐身轰炸机以及第二代远程反潜巡逻机的主要动力。其推力水平和安全性优于俄制D-30KP-2(轰6K、运20的主动力)。但GE9X的推力接近涡扇20的4倍。形象点来说,只要一台GE9X,就能满足伊尔76的动力需求。


(装备涡扇-20和俄制D-30发动机对比图)

对于国内的大飞机来说,发动机总体脉络与CFM-56家族非常相近的涡扇20发动机,改进潜力较大,足以满足运20以及C919的需求。但在未来更大吨位的C929宽体客机上,即使是用更大推力的涡扇20改进型,也至少需要4台发动机才能满足推力要求。而由此带来的发动机总安装重量、阻力和油耗增加、维护费用提高,都会使C929面对西方的同吨位双发大飞机处于完全的成本劣势下。俄罗斯伊尔-96客机就是这种情况,其采用的四台PS-96发动机(伊尔476运输机也在用)故障率偏高,引起用户不满。而西方则用大推力双发取代四发,在性能和成本上优势过于显著,民航客户根本没有选择余地。



(采用俄制D-30发动机的伊尔96客机)

目前中国对于大涵道比涡扇发动机的经验依然非常欠缺,涡扇20甚至还处在地面试车阶段,服役期限不明,中国需要进一步发展更大尺寸、更大推力的发动机。在这种状态下,国内更应该强调对于未来大涵道比发动机的预先研究。比如低压压气机和高压压气机的匹配问题,国内一直由于发动机基础原理研究不扎实,在从涡扇6到涡喷14、太行上几十年来都一直爆发不断。而涡扇6等型号的流产,实际上高低压匹配一直是技术层面的核心关键之一。





(首架运-20与伊尔-76均采用俄制D-30发动机)

到底中国未来的30吨级、40吨航空发动机何时才能投入可靠使用?但就目前情况来说,俄罗斯的大函道比发动机与美国差距明显,中国的使用经验以及制造技术甚至还不如俄罗斯,相比美国差距就更加明显。中国需要跨越式发展,想必加以时日,必能超越美俄,造出中国自主产权的大推力发动机。

(我国第四代大推力发动机WS-15)

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