大閱兵孩子指著裝備問倒你？別錯(cuò)過這份國防教育的禮物！

這幾天咱們跟運(yùn)輸機(jī)這種機(jī)型杠上了哈，一直在討論運(yùn)輸機(jī)的問題，這不央視國防軍事頻道又開始披露運(yùn)-20系列大型運(yùn)輸機(jī)的情況了。

10月2日，央視朝聞天下欄目播出了對中航工業(yè)一飛院的專訪，運(yùn)-20B型大型運(yùn)輸機(jī)也在“九三”大閱兵之后正式登場亮相。而這也是央視首次公開，運(yùn)-20B型大型運(yùn)輸機(jī)已經(jīng)安裝了國產(chǎn)某大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，性能得到了較大提高。

D30版運(yùn)20A

我們都知道，運(yùn)-20型運(yùn)輸機(jī)和運(yùn)-20A型運(yùn)輸機(jī)，使用的都是俄D-30KU/KP 系列渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)或者其國產(chǎn)版本，這是由俄羅斯聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)公司（UEC）下屬Aviadvigatel公司研發(fā)的一款渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其量產(chǎn)還要追溯到遙遠(yuǎn)的1972年，主要裝機(jī)對象包括作為民用飛機(jī)的伊爾-62M和作為軍用/民用飛機(jī)的伊爾-76系列。

D-30系列發(fā)電機(jī)

其中D-30KP 先后發(fā)展出三個(gè)子型號，分別是Series I、II和III，裝機(jī)數(shù)量最大的是II型，也就是我們通常所說的D-30KP-2，而D-30KP -Series 3則是Aviadvigatel在前型的基礎(chǔ)上更改發(fā)動(dòng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)，換用寬弦金屬葉片搞出來的深度改進(jìn)型，推力從2型的117.68千牛提高到127.49千牛，發(fā)動(dòng)機(jī)同等條件下耗油率降低約20%。但是由于PS-90A型發(fā)動(dòng)機(jī)被選為伊爾-476的動(dòng)力，D-30KP -Series 3作為一個(gè)備份型發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該沒有量產(chǎn)，我們現(xiàn)在看到的諸如伊爾-76MD型運(yùn)輸機(jī)，或者運(yùn)-20型運(yùn)輸機(jī)，裝機(jī)的應(yīng)該都是性能相對穩(wěn)定可靠、裝機(jī)數(shù)量巨大的II型。

平心而論從性能上來講，D-30KP -Series 2的性能還不錯(cuò)，推力適中，可靠性很好。但問題是，作為一款1970年代搞出來的發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)的基本設(shè)計(jì)嚴(yán)重落后，壓氣機(jī)級數(shù)14級，渦輪級數(shù)6級，均落后于同一時(shí)代西方主流大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的代表型號CFM-56（壓氣機(jī)級數(shù)12到13級，渦輪級數(shù)4到5級），相應(yīng)的壓縮比和旁通比性能都不好。

比如，最典型的、對發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率、整機(jī)經(jīng)濟(jì)性等有重要影響的旁通比（Bypass Ratio）數(shù)據(jù)，D-30KP -Series 2發(fā)動(dòng)機(jī)只有2.24，即使D-30KP -Series 3型發(fā)動(dòng)機(jī)也只有3.62，作為對比CFM-56-5發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比大于5，這導(dǎo)致D-30KP -Series 2的耗油率數(shù)據(jù)并不好看，SFC數(shù)據(jù)為0.71kgf/h。

CFM-56系列發(fā)電機(jī)

而CFM-56-5B這個(gè)級別的發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率降低到0.34kgf/h，幾乎相當(dāng)于D-30KP -Series 2的一半還少，二者在耗油率上的巨大代差，導(dǎo)致裝D-30KP -Series 2的運(yùn)輸機(jī)航程性能受到極大影響。而發(fā)動(dòng)機(jī)推力的差距還帶來了發(fā)電量的不足，連帶著導(dǎo)致飛機(jī)上的電子設(shè)備、環(huán)控設(shè)備等多個(gè)分系統(tǒng)設(shè)備的性能都受到了一定的限制。

渦扇20版運(yùn)20B

因此，也難怪我們的運(yùn)-20B型運(yùn)輸機(jī)在換裝國產(chǎn)大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)后，可以自豪地宣布運(yùn)-20B的諸多性能都有較大提高，比如推力更大，航程更遠(yuǎn)，環(huán)控系統(tǒng)性能也上來了。我們自己的大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，性能應(yīng)該是對標(biāo)CFM-56-5/7系列渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的。

以最典型的CFM-56-5B系列（用于A320系列客機(jī)）為例：

發(fā)動(dòng)機(jī)推力在130千牛左右，而更好的CFM-56-5C系列發(fā)動(dòng)機(jī)推力更是達(dá)到140千牛左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了僅有117千牛的D-30KP -Series 2，推力巨大的優(yōu)勢就是飛機(jī)的起飛推重比性能更好，帶的東西更多；

耗油率降低，飛機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性良好，自然航程更遠(yuǎn)，以耗油率降低了三分之一甚至二分之一計(jì)算，這架飛機(jī)的航程起碼可以提高三分之一強(qiáng)，各種裝載構(gòu)型下的航程提高更多，從近似于伊爾-76MD的航程直逼C-17A不是問題；

同時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)推力充沛，剩余推力大，用于發(fā)電的功率更高，飛機(jī)上的環(huán)控系統(tǒng)等還只是小部分，最大的優(yōu)勢是可以帶得起更大功率的電子設(shè)備運(yùn)作了，說到這里相信軍迷們都知道大伊萬在說什么東西。

美國C-17和中國運(yùn)-20B

所以，咱們就說三點(diǎn)吧：

其一是有了新一代大推力、大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)后，我們的運(yùn)-20B型運(yùn)輸機(jī)才算做到了“完全體”，完全達(dá)到了其設(shè)計(jì)性能，無論是從載重量上，還是耗油率上，還是航程上，都達(dá)到了世界先進(jìn)水平；

其二是從理論上講，之前的運(yùn)-20和運(yùn)-20A型運(yùn)輸機(jī)，都是可以升級到運(yùn)-20B的，畢竟氣動(dòng)外形不變，內(nèi)部的液壓管路等也都沒變，只需要在發(fā)動(dòng)機(jī)短艙和吊架上進(jìn)行適配即可。當(dāng)然目前我們也沒有特別急迫的大規(guī)模遠(yuǎn)程投送需求，運(yùn)-20和運(yùn)-20A基本夠用，可以等之前裝機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)壽命基本耗盡，比如等中期改進(jìn)的時(shí)候再統(tǒng)一升級到新一代發(fā)動(dòng)機(jī)；

其三是隨著新一代大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)，運(yùn)-20系列運(yùn)輸機(jī)也有了實(shí)施進(jìn)一步改裝的條件，后續(xù)會(huì)有更多的特種構(gòu)型出現(xiàn)。

中國大渦扇

當(dāng)然了，作為首款安裝了國產(chǎn)大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)-20B帶給我們最大的激動(dòng)，還是咱們有自己的“大渦扇”了。想本世紀(jì)初的時(shí)候，軍迷們對于國產(chǎn)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的希冀主要包括兩個(gè)：其一是我們什么時(shí)候能搞出性能和AL-31或者美國的F-110系列類似的、達(dá)到三代大推性能的、小涵道比大推力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)；其二就是我們什么時(shí)候能搞出性能對標(biāo)CFM-56-5系列的、達(dá)到西方主流民用客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)水平的大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

平心而論對于21世紀(jì)初的中國航空工業(yè)，只能接觸到AL-31F、RD-33/93和D-30KP -Series 2，我們自己能量產(chǎn)的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)更是只有老舊的FWP-13和算是比較新的“末代渦噴”FWP-14，當(dāng)時(shí)對軍迷們來講，無論是哪個(gè)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)似乎都是遙遠(yuǎn)的夢想。

不過，25年過去，我們的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)結(jié)出累累碩果——第三代大推力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)FWS-10“太行”系列，不僅早已量產(chǎn)，而且已經(jīng)進(jìn)行了多輪技術(shù)升級。其部分比較新的型號已用于出口巴基斯坦的殲-10CP型戰(zhàn)斗機(jī)，被巴基斯坦評價(jià)為性能和美國主流的F-110-GE129/132相當(dāng)，平心而論這是非常高的評價(jià)了。

要知道，F(xiàn)-110-GE132是美國本世紀(jì)初定型的產(chǎn)品，意味著我們的航空發(fā)動(dòng)機(jī)和美國的差距已經(jīng)從本世紀(jì)初的僅僅相當(dāng)于美國上世紀(jì)六十年代的水平，被縮短到了相當(dāng)于美國上世紀(jì)末到本世紀(jì)初的水平，這是巨大的進(jìn)步。

中國太行系列發(fā)電機(jī)

同時(shí)更不用說我們還有一個(gè)新一代小涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目呢，這個(gè)項(xiàng)目搞定之后，我們的航空發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)于美國2005年的水平。畢竟那一年普拉特-惠特尼的F-119-PW100型航空發(fā)動(dòng)機(jī)正式量產(chǎn)，20余年的時(shí)間趕超上了美國40年的差距，我們的趕超速度確實(shí)足夠快，當(dāng)然還有提高的余地。因?yàn)槊绹F(xiàn)在主要的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)技能點(diǎn)已經(jīng)點(diǎn)在了自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)上，預(yù)計(jì)2035年左右就會(huì)定型量產(chǎn)。而傳說中的第七代戰(zhàn)斗機(jī)、或者六代機(jī)的MLU（中期改進(jìn)）型，必然會(huì)上自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，希望我們在10年之后，可以在小涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)或自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)上，做到和美國并駕齊驅(qū)。

長江1000系列發(fā)動(dòng)機(jī)

而大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，隨著運(yùn)-20B型運(yùn)輸機(jī)上裝機(jī)的大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)正式披露，我們的大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，也算是達(dá)到了美國、法國、英國等主要競爭對手上世紀(jì)90年代的水平。要知道考慮到CFM-56-5和CFM-56-7都是八九十年代的產(chǎn)品，不過好就好在其實(shí)這么多年來，CFM-56系列性能十分成熟穩(wěn)定，后續(xù)也沒有繼續(xù)升級，只是CFM國際公司后來推出了一個(gè)換代產(chǎn)品，也就是Leap-1系列發(fā)動(dòng)機(jī)。

C919使用Leap-1系列發(fā)動(dòng)機(jī)

我們都知道Leap-1A用于A320neo，Leap-1B用于波音737-MAX，而Leap-1C則用于C919，這基本就是本世紀(jì)目前為止、最先進(jìn)的14噸級大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的水平了。相信我們目前的科研能力和科研產(chǎn)品，我們會(huì)以比較快的速度追上這個(gè)水平，達(dá)成另一項(xiàng)重要的技術(shù)成就。

長江2000系列發(fā)動(dòng)機(jī)

當(dāng)然，點(diǎn)出了三代大推，三代中推，四代大推，四代中推的科技樹，點(diǎn)出了中等推力大涵道比渦扇，新一代大涵道比渦扇的科技樹之后，我們在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，如果不算已經(jīng)彎道超車的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)這些新概念發(fā)動(dòng)機(jī)。目前在工業(yè)皇冠上，尚缺一顆明珠，那就是推力更為強(qiáng)勁、涵道比大于12的大推力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

波音787使用的羅羅Trent-1000發(fā)動(dòng)機(jī)

這方面美國的通用電氣（GE）和英國的羅爾斯-羅伊斯是兩大巨頭，二者可謂是比著較勁：比如在波音787的動(dòng)力上，羅-羅拿出了湍達(dá)（Trent）-1000發(fā)動(dòng)機(jī)，連續(xù)推力30噸左右，而通用電氣則拿出了GE-nx，連續(xù)推力同樣達(dá)到30噸左右，二者分別占據(jù)波音787系列發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)量的30%多和60%多；又比如在A350的動(dòng)力上，羅-羅的Trent-XWB占據(jù)絕對優(yōu)勢，連續(xù)推力接近40噸，風(fēng)扇直徑接近2.9米，而波音針鋒相對推出的波音777X客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)又被GE攫取，GE推出了更為強(qiáng)大的GE9X，連續(xù)推力同樣達(dá)到40噸。

GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)

總之，目前諸如Trent-XWB和GE9X，已經(jīng)是世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)領(lǐng)域最后的明珠，也是西方世界絕對的技術(shù)高地。如果21世紀(jì)初我們連考慮這種發(fā)動(dòng)機(jī)都不用考慮，那么現(xiàn)在我們最起碼可以看一看，想一想，看看我們什么時(shí)候可以追的上諸如羅-羅的Trent-1000，或者Genx的水平，希望這一天不會(huì)太晚。

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