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文/李鹏森
航发原理图
100多年前,航空先驱冯如曾说过:现在是竞争激烈的时代,飞机已成为不可缺少的军事装备。假如我们能造出千万架单独驻扎在各地的飞机,就足以增强我们的国防力量,外部势力不敢再欺负我们了!在一百多年后的今天,我们的确有几千架军机达到了国际一流甚至领先的防务水平,本身就已是一大“强国”。但也要看到,与航空业世界第一的超级大国相比,谁拥有谁的大飞机仍是一个明显的短板。大型机的短板,归根结底还在于大型机的推力引擎和对手还有相当大的差距。
实际上!对于机动机械设备来说,其引擎的地位相当于人类的心脏。现在人们都知道,中国航空业的弱点就是缺乏强大推力的航空发动机,就连某些不怀好意的人也在到处嘲讽我们搞不定航发!依之前的一系列情况,只有实际行动才能打掉那些质疑中国航发的人,而中国的实际行动就是研发自己的CJ1000AX大型航空发动机,并在此之后开发CJ2000A续航发。
CJ1000AX的发展与前景
具体来说,我们所说的大型航空发动机,是指推力在30吨以上,主要装备大型运输机和客机的航空发动机。以前的CJ1000AX在此基础上有所突破。虽然我国军用发动机研发领域已初见成效,涡扇-15、涡扇-20等发动机相继问世,但客机发动机方面在国内仍属空白,而CJ1000AX客机作为中国自主研发的第一款客机发动机,为中国客机制造业打开了新的一页。
此外,我们也必须认识到,CJ1000AX航发虽然可以满足我国大型飞机C919的需要,但离能实现满足我国自主研发的CR929大型飞机的目标还很远。。因此说,在现阶段,当许多人还在纠结15吨级的“大涡扇”何时能上天飞行时,不知另外一种口径更大,设计推力高达35吨级,真正的自产大涡扇是343千牛,已进入开发的快车道。这就是CJ2000系列。
而且航发CJ2000A的推力将达到50吨以上,完全可以满足CR929和下一代国产大型运输机的需求。在航发CJ2000大规模量产之际,可以说我国大推力航空发动机已独立于世界发动机界。
在此之前,有个非常令人振奋的好消息:研制出了CJ2000型核心机,一次点火成功。尽管这一成功离35吨级航空大型装机飞行顶梁的研制成功还有很长的路要走,但核心机的点火成功却是一个十分重要的阶段性突破。
航空业研发的2大难题,一是核心机;所谓核心机,顾名思义,就是航空发动机最核心的部分,位于其最中央,一般包括高压段,如高压压气机、高压涡轮和燃烧室等。一个发动机的所有部件都是以核心机为核心的,核心机的性能如何,直接决定着整个发动机的性能。并以此为基础,一旦核心机研制成功,就能扩展到各种不同的航空发动机。
其次是大直径高性能风机。但没有成熟的核心机,再好的风扇也推不动,所以核心机的突破的确是迈出了第一步。因为有35吨推力的核心机的空气流量,已经超过了过去谁谁研发的任何军用型号;完全没有现成的经验可供利用。
具体来说,CJ2000系列的入口直径超过3米,未来将成为看齐GE90,TRENT800,PW4000等具有3.5米口径和40吨以上推力的成熟大型涡扇发动机的全新机型。而GE90的入口直径仅为3.43米,其中GE90-115B型发动机曾在台架试验中产生过最大的海平面推力56.9吨。
然而近十多年来各种军用推进剂的连续技术突破,也为这一全新的工程积累了相当的物质基础。并且一旦在未来10年中完全突破35吨推力这一大坎,将大大超过苏联曾经达到过的最高水平;研制出完全自主版本的450吨级巨型运输机和直飞2万公里以上的大型客机,将成为大势所趋。在工业方面,要完全达到世界先进水平,必须攻克最后一道防线。
尽管CJ2000的早期下线型号推力还不到50吨。但GE90的早期型号也是以35吨级的底盘推力为基础,技术成熟完善后才有后来更强大的升级版本,达到40吨级甚至50吨级; TRENT和 PW系列基本上都是遵循这条路线。所以CJ2000系列研发成功后,不仅解决了双发洲际宽体客机的辅助动力问题,还让涡扇动力得以发挥,
由落后水平数十年,跃升为世界第一梯队,其战略意义是十分重大的。到目前为止,新兴大国研发的最大推力的航空发动机推力达到35吨,也远远超过了前苏联时期的最高水平;因为,在苏联时期,最强大的航空发动机的推力从未超过25吨。
而且在此之前,已有研发CJ1000A与919配套的完整经验。事实上,早前的CJ1000A核心机的成功推出,为进行适航取证试验奠定了基础。这样,CJ2000AX的性能就会更强,从已经成功实现的核心机点火,到进行实际装机试飞,间隔时间也应该是4-5年。在2025年前实现35吨级涡扇升空的理想是可以保证的。由CJ1000A系列到CJ2000系列进展速度似乎很快,主要是因为民用发动机研发的每一步几乎都是公开的,所以信息相对对称。
不同于军用引擎只能猜测。此外本系列的研发给予的待遇相当高,可直接向本领域全球一等人力资源要求。诚然,外援总是辅助,关键还在于航空科技的整体投入和积累,已达到相当高的水平,与产业水平全面提升的大背景直接相关。如今搞先进航发的条件,甚至与10年前大不相同。高功率试车台、高空台等基础设施也是近十年才得以完善。
此外,安装2台自重在200-400吨的大推力发动机的宽体客机将成为未来全球航运市场的绝对主流。而且4发747已逐渐失去市场;甚至4发全新380生产线也早已提前关闭。所以要想成为一个雄心勃勃发展中的航空大国,就必须尽早突破35吨级的航空大发。
要知道,25吨级推力以上的高空台,只要投入一次,就可以达到百亿级。以前也只有英美有这种级别的航发研究与开发测试的超级基础设施;苏联没有,因此苏联的最大航发推力也仅限于25吨。而且航发的突破早已被列为头等大事。十年的投入再投入,一定会全面开花结果。以后再谈论航空大法,完全没有必要再妄自菲薄了。
而拥有这型巨型客机在国际市场上无疑具有重大意义,目前世界上除欧洲和美国外,尚无第三家研制出具有全球适航证书的超大型客机,尽管俄罗斯也研制出伊尔96巨型客机,但迄今为止,该客机只在独联体国家内投入客运。中美已交换了适航协议,C929研制成功后,将其通过测试后完全可以在全球生产,商飞届时将成为与波音、空客相当的大型客机公司,这对我国来说自然具有重要意义。
总而言之,国产航空发动机每突破一个关键点,都值得我们欢呼,但同时我们也要明白,前方的路还很长,还很曲折,但未来还很光明。
一帆风顺
2013年以来低调过吗?
樵夫
中国,加油[点赞]
太阳总在左边
太奥特了吧!我已经研究反重力装置,隐形装置,核能动力装置和曲速空间飞行装置好几年了。其中反重力装置是我目前研究的主要功课,现已经解决了最为棘手的问题,造出了样品车。可以实现在无任何动力的情况下在空中实现一直平衡悬浮,下一课题就是将核聚变动力装置小型化并安装在样品车上。多谢大家支持!
极目凭栏
从美国的针对中看出来中国确实应该掌握了很多高科技了
今月方华
没有R了,C929
点这里改名字
祖国加油💪💪💪,咱不差的
振晟
我们国家之所以敢跟美国叫板自身实力才是最重要的,世界离开美国照样转,中国发展离开美国一样强大[必胜][点赞]
REkuywPQ
[点赞][点赞][点赞]
UC网友21xxxx4717
乌克兰专家教授给力啊
꧁佛法無邊꧂
燃料半小时就烧完了吧
终南风月
这是大涵道比发动机,适合大飞机用,战斗机要用小涵道比发动机,打的好造,小的难造,继续努力。[点赞]
robertzhaoyi
对中国来说,航发就是个屁,积累的时间够了,就是井喷
飘零叶
我想知道这东西有多长的运行寿命?能不能和欧美的相比?