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文/李鹏森
国产中坚力量
近几年来,随着中国的发展,我国科技基层实力日益增强,甚至在许多领域甚至已经超过了美俄,所以就有许多国家开始向我国下订单,寻求帮助,帮助它们建设未来的科技力量,当然,中国也以共同的发展目标开始对外技术援助。这也象征着我国硬科技实力欣欣向荣。
而从某种程度来说,运-10问世后,我国民航飞机的发展进入了一个快车道的阶段。不论是运-7和运-8改货改客,还是麦道飞机的组装制造,或是类似A340的一飞院大客机项目,都见证了我国科研人员不懈努力。而在研制三种民航飞机的同时,70到90座的支线客机ARJ21,158到200座的干线客机C919大客,以及还有280座级的双通道远程大客机CR929。
此前,我国工程师在一次采访中透露,我国已在航空业完成CR929宽体干线客机的设计方案,并已进行了首次设计开发,如果一切都按预定计划进行,中方实力将再上一个台阶。虽然这一首次设计工作进展顺利,但来自俄罗斯政府的坏消息是,CR929型宽体干线客机将于2028年左右交付第一架原型机,比最初的预计画要晚3年左右。
倘若说ARJ21和C919是为了保住国内民航市场的客机份额,那么CR929,则直接面对国际市场的竞争,正因为如此,我国在项目启动之初就选择了与俄罗斯合作,共同研制。但是到现在已经快四年了,CR929项目不仅没有取得多少进展,反而走向分裂的边缘。
由于此前CR929在市场布局和技术转让两方面的分歧,导致中俄合作终止,恐怕CR929再一次要去掉C929的“R”。具体来说,C929的 C代表中国, R代表俄罗斯,原为两国优势互补的大型航空合作项目,现已完成总体设计,曾一度被认为比C919发展前景更好。到底什么原因,导致CR929项目再陷僵局?
事实上!我们当时之所以选择俄方合作,主要有两个原因:第一,俄罗斯方面有开发大型客机的经验,包括伊尔-96宽体客机和老图-204型客机。尽管这些经验相当有限,但仍可降低项目的总体技术风险;其次是因为,为了避免对西方核心系统的大量依赖。
曾经对国外核心零部件的依赖程度达到了90%,现在还高达50%,这表明,建立大型客机的供应链是一个漫长的过程。CR929所面临的问题同样严重,尤其是发动机项目上,更是如此。最让中国看中的俄罗斯一方可能是PD-35发动机项目,也有可能是要求相关核心技术转移。
关于中俄为什么在CR929方面的合作比较不顺的问题,有分析认为,我国寻求与俄罗斯合作研发大飞机,看上了俄罗斯在大飞机方面的技术经验,我国希望通过资助的方式让俄罗斯提供CR929的核心技术。实际上!根据双方最初商定的计划,首批CR-929商用客机计划中会采用 GENX型涡扇发动机或Trend-700型涡扇发动机,与波音787和空客A-380型涡扇发动机进行国际竞争。
虽然第二阶段将使用俄罗斯的PD-30涡扇发动机和国产CJ-2000发动机,但是,从具体情况看,CR-929将使用俄罗斯的PD-30涡扇发动机,因为中国的涡扇发动机还没有研制出来。实际上,不难理解为什么俄罗斯拒绝转让这项技术,因为如果他们一旦转让了这项技术,那么中国的CJ-2000涡扇发动机就会被提前开发出来,而俄罗斯的涡扇发动机就会有新的竞争者。
另外,俄罗斯由于生产成本高,电子设备不足,即使单靠自己研发大型飞机也不具备市场优势,因此与我国的合作也成了最好的选择,而且,既然我国提供了资金,那么俄罗斯方面也不应该抱着技术“吃老本”。但俄罗斯拒绝与其他国家共享技术。我们国家在C919项目上积累了足够的经验,这点可以肯定,技术突破是早晚的事。因此说,俄罗斯不愿意分享关键技术导致项目中止,这让我不禁感慨:自力更生永远是硬道理。
此前,中国的CJ2000涵道比航空发动机核心机完成了点火测试,这意味着这款国产最强的航发已经通过了一项关键性的测试,也体现了中国航空发动机行业整体水平的提高和进步,在此过程中,不仅歼20可以从中获益,更是在大涵道比高推力航空发动机研制的征程中打通了最后一道关卡,中国的C919等国产大飞机也将以中国人的心为己任。
长江2000是与CR929宽体飞机配套的国产动力系统,最大推力35吨,是目前国内所研制的最大推力的航空发动机。今后不但可以装备CR929宽体客机,还可以与国产安124级巨型运输机配套,其重要性可见一斑,而C2XC-101核心机是其最重要也是最难研制的部件。
被称为核心机的航空发动机,顾名思义,是位于航空发动机最中央的部件,它一般包括高压段,如高压压气机,高压涡轮,燃烧室等等。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。
例如,现阶段与歼10、歼11、歼16配套的歼20涡扇10 “太行”系列发动机,采用的是反仿CFM56核机机,而目前的CFM56技术是由美国通用动力公司F101涡轮扇发动机改进而来,F101被用于B-1A、B-1B战略轰炸机,以及“曙光女神”战略侦察机。与F101型相同核心的F110型涡扇发动机是美国三代飞机F14、F15、F16型通用动力系统,F108型战斗机F404、F414、F108型战斗机F404型战斗机F108型战斗机均为同一核心。
另外,一台核心机甚至可以根据需要开发多种发动机型号,包括适合军事、民用等不同工作环境和性能要求的产品,例如,美国的GE9核心机,通用电气公司研制出F101型军用大推力发动机,得益于该发动机的优异性能,B1B战略轰炸机具备了卓越的性能,而同样的,GE9核心机也具有GE56型大涵道比民用发动机,这也是通用动力公司研发的CFM56系列大涵道比民用发动机的原因。
由于这两台发动机的成功,通用动力意识到了这台核心机的无限潜力,在GE9发动机的基础上衍生出F110、F404、F414等多台发动机,安装在F16、F15、F18等多台军用飞机上,值得注意的是,美国海军驱逐舰著名的LM2500燃气轮机也与GE9核心机有渊源。
以GE9为例,我们不难看出拥有一台出色的核心机对整个航空业的发展有多么重要,令人感到相当遗憾的是,中国航空发动机的发展长期以来与美俄等国存在着差距,但随着新一代国产飞机的问世,我国与国外的发动机差距将会越来越小,相信不久的将来,我们能够赶上和赶超它们,拿出先进的发动机,让我们感到自豪。
中国除了发展以CFM56为核心的涡扇10 “太行”系列发动机外,运20的国产涡扇20动力系统也是以CFM56和涡扇10为核心的动力系统扩展而来的,我国甚至在其基础上开发了与新一代驱逐舰配套的QD128、QC185、QC70等重型燃气轮机,并将其用于民用发电项目。
这说明了成功研制长江2000型核心机的重要性和必要性。并且根据中国航发的时间表,长江2000计划在2020年前完成预研,这台核心机点火成功,可以说已经提前实现了2020年的任务,为后续发展奠定了基础。下一步,长江2000还将面临2022年完成试飞合格,2030年取得适航证书等重大任务。
总的来说,其实,中俄在CR929项目上分道扬镳,是一件必然的事,离别越早,反而越好。对中国来说,如果这一次俄罗斯愿意转让技术,那显然是非常好的,但是如果俄罗斯坚持不转让技术,那就只好分道扬镳了,而且中国肯定会继续接下来的研发努力。
并且,我国已有大量的C919研制经验,CJ2000发动机的研制进度超过俄罗斯的PD35在这一点上还不算什么大话,因此,CR929去除“R”是大势所趋,C929国产化呼之欲出,相信我国也已做好单飞准备。中国方面相信,在不久的将来,中国也将研制出超越俄罗斯的客机,同时也将极大地节省合作成本,相信,中国的CJ-2000涡扇发动机也将很快投入CR-929飞机的生产。