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國(guó)產(chǎn)大客機(jī)C919和CR929,發(fā)動(dòng)機(jī)成最大瓶頸,自主動(dòng)力能頂上嗎?

作者:Anita 發(fā)布時(shí)間: 2022-06-08 03:09:45

簡(jiǎn)介:】確實(shí),航空發(fā)動(dòng)機(jī)受制于人,也就是國(guó)產(chǎn)大客機(jī)的心臟被國(guó)外抓著。沒(méi)有了心臟,那是肯定飛不起來(lái)的。
就如今的情況來(lái)看,C-919的發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有被限制,仍然可以從CFM公司買到。而CR-929

確實(shí),航空發(fā)動(dòng)機(jī)受制于人,也就是國(guó)產(chǎn)大客機(jī)的心臟被國(guó)外抓著。沒(méi)有了心臟,那是肯定飛不起來(lái)的。

就如今的情況來(lái)看,C-919的發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有被限制,仍然可以從CFM公司買到。而CR-929的發(fā)動(dòng)機(jī)更有多種選擇,基本上也不存在被限制的情況。

不過(guò),能用國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)那最好了,是根本不會(huì)被國(guó)外卡脖子的。但是,現(xiàn)階段,無(wú)論是C-919,還是CR-929的航空發(fā)動(dòng)機(jī),都無(wú)法使用國(guó)產(chǎn)的。畢竟,兩種航空發(fā)動(dòng)機(jī)還在研發(fā)之中。

但是,C-919客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)產(chǎn)化替代工作近在咫尺,而CR-929客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)產(chǎn)化替代工作要比C-919慢一些,最終都是可以頂上的。

C-919客機(jī)所用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)有兩種選擇,分別是:進(jìn)口CFM的LEAP-1C,國(guó)產(chǎn)的長(zhǎng)江-1000A。

CR-929客機(jī)所用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)有四種選擇,分別是:進(jìn)口羅羅公司的瑞達(dá)1000,UEC公司的PD-35,中烏兩國(guó)聯(lián)合的AI-38,國(guó)產(chǎn)的長(zhǎng)江-2000AX。

C-919客機(jī)選擇LEAP-1C航空發(fā)動(dòng)機(jī)的原因在2021年11月5日,商飛與CFM國(guó)際簽署了購(gòu)買19架份的LEAP-1C航空發(fā)動(dòng)機(jī)以及短艙,并用于C-919客機(jī)。

這也就是說(shuō),C-919客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有被限制,仍然可以大量的引進(jìn)。不過(guò)在諸多航空發(fā)動(dòng)機(jī)中選擇了LEAP-1C,還是有深層次的考量。

要知道CFM公司是由美國(guó)通用,和法國(guó)賽峰聯(lián)合成立的。那么選擇LEAP-1C航空發(fā)動(dòng)機(jī),基本上也就是為了歐美的試航證考慮。

對(duì)于波音和空客來(lái)說(shuō),平白無(wú)故多了一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,那它們?cè)谌虻姆蓊~自然就少了,同時(shí)所賺的錢也就少了。

由此可見(jiàn),歐美很有可能會(huì)卡C-919客機(jī)的試航證,這對(duì)于歐美來(lái)說(shuō)是家常便飯,絲毫沒(méi)有什么意外。

不過(guò),當(dāng)C-919客機(jī)要安裝LEAP-1C航空發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),情況就變的不一樣了。

其一:通過(guò)出口LEAP-1航空發(fā)動(dòng)機(jī),依然可以賺到錢。

其二:C-919畢竟是新飛機(jī),在競(jìng)爭(zhēng)力上,短時(shí)間也難以超過(guò)A320和波音737。

看到可以賺錢的份上,在試航證上,歐美或許不會(huì)有過(guò)多的刁難。

LEAP-1C航空發(fā)動(dòng)機(jī)LEAP-1C型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度為4.5米,直徑為2.66米,重量為3.9噸。發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片的直徑為1.96米,涵道比11:1,總壓比40:1,推力12.4噸~13.4噸之間。

畢竟LEAP-1C航空發(fā)動(dòng)機(jī)屬于現(xiàn)成品,且成熟可靠。據(jù)統(tǒng)計(jì),截止到2021年9月,LEAP-1A航空發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行時(shí)間,在我國(guó)已經(jīng)突破了200萬(wàn)小時(shí),并且保持著零空停的可靠性紀(jì)錄。

此外LEAP系列航空發(fā)動(dòng)機(jī),在全球累計(jì)飛行時(shí)間,已經(jīng)超過(guò)了1300萬(wàn)小時(shí),且空中停車率是0.04次/1000小時(shí)。由此可見(jiàn),LEAP-1航空發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性,還是比較高的。那么,C-919選擇LEAP-1C,應(yīng)該也有這方面的考慮。

長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)的直徑為1.95米,長(zhǎng)度為3.29米,推力在13.5噸上下。

長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)采用小展弦比三維寬弦空心葉片,葉片材料為TC4鈦合金。該鈦合金的密度為4.51克/立方厘米,強(qiáng)度為1.012Gpa。

葉片內(nèi)部是“瓦倫”空心結(jié)構(gòu),采用超塑成形/擴(kuò)散連接工藝,風(fēng)扇機(jī)匣采用硬壁包容設(shè)計(jì)。

長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)為“1級(jí)風(fēng)扇,3級(jí)增壓級(jí),10級(jí)高壓壓氣機(jī),單環(huán)形燃燒室,2級(jí)高壓渦輪,7級(jí)低壓渦輪”。

并且采用了全三維氣動(dòng)設(shè)計(jì),貧油預(yù)混燃燒,主動(dòng)間隙控制等先進(jìn)技術(shù)。以及寬弦空心風(fēng)扇葉片,整體葉盤,新一代單晶耐高溫合金,粉末冶金渦輪盤等先進(jìn)材料和工藝。

在以上這些技術(shù)和工藝的加成下,使得長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)具有高效率,低燃油消耗,低排放,低噪音,高可靠性,長(zhǎng)使用壽命,低維護(hù)成本,良好的維修性等優(yōu)點(diǎn)。

長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程一般來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制要經(jīng)過(guò)“論證階段,方案階段,工程研制階段,設(shè)計(jì)定型階段,生產(chǎn)定型階段”

也就是說(shuō),

首先要突破長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)的材料難關(guān),也就是制造出“高壓壓氣機(jī),燃燒室,高壓渦輪”這三大部件,并且組裝完成。

然后安裝前端風(fēng)扇,低壓壓氣機(jī),低壓渦輪,尾噴管等冷端部件。最后組裝成一個(gè)完整的航空發(fā)動(dòng)機(jī),也就是常說(shuō)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。

緊接著這臺(tái)技術(shù)驗(yàn)證機(jī),就要進(jìn)行地面和高空臺(tái)模擬試驗(yàn)。用于驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)的總體設(shè)計(jì),氣動(dòng)結(jié)構(gòu)等方面的性能。并查找缺陷,進(jìn)行完善和改進(jìn)。

隨后進(jìn)入工程研制階段,既研制工程樣機(jī),進(jìn)行掛飛試驗(yàn),在高空環(huán)境下測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

最后如果一切順利,長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī),就可以裝上配套飛機(jī)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用試飛,設(shè)計(jì)定型或者取得適適航證之后就可以投入使用。

目前來(lái)看,長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)在2017年完成了核心機(jī)的點(diǎn)火,并達(dá)到了100%轉(zhuǎn)速。在2018年整機(jī)啟動(dòng)成功,在隨后試驗(yàn)之中達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)速。

最近的則是,在2022年前1月10日,有消息透漏,長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了項(xiàng)目審定階段。最快預(yù)計(jì)在2023年,就可以裝上C919客機(jī)使用了。

由此可見(jiàn),長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)是可以取代,LEAP-1C航空發(fā)動(dòng)機(jī)成為C-919客機(jī)所用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。畢竟長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)是為C-919客機(jī)量身打造的。

CR-929客機(jī)所用的航空發(fā)動(dòng)機(jī)目前來(lái)看,CR-929客機(jī)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)有4種選擇。

現(xiàn)成的航空發(fā)動(dòng)機(jī),也就只有被空客A350使用的瑞達(dá)1000航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

其它的如俄制PD-35航空發(fā)動(dòng)機(jī),國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)江-2000AX航空發(fā)動(dòng)機(jī),中烏聯(lián)合研制的AI-38航空發(fā)動(dòng)機(jī)。都處于研發(fā)階段,距離實(shí)用還有一段很長(zhǎng)的路要走。

瑞達(dá)1000航空發(fā)動(dòng)機(jī)瑞達(dá)1000航空發(fā)動(dòng)機(jī)是由英國(guó)羅羅公司研發(fā)的,該發(fā)動(dòng)機(jī)主要被波音-787大型客機(jī)使用。其風(fēng)扇直徑為2.84米,涵道比為10:1,總壓比為42:1,推力為35.38噸。

PD-35航空發(fā)動(dòng)機(jī)不過(guò)進(jìn)度最快的也就是俄制PD-35航空發(fā)動(dòng)機(jī),該航空發(fā)動(dòng)機(jī)于2016年開始研發(fā),在2021年完成了核心機(jī)的測(cè)試,在2022年完成了氣體發(fā)生器樣機(jī)的組裝。

在具體技術(shù)上,還可以使用3D打印來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)配件的生產(chǎn)工作。如此一來(lái),就可以加快該航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)進(jìn)度。盡管如此,PD-35距離裝機(jī)使用還有不短的距離。

PD-35航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推力,預(yù)計(jì)在24噸~40噸之間,采用了增材制造技術(shù),也使用了輕質(zhì)材料,耐熱涂層,數(shù)字設(shè)計(jì)等諸多先進(jìn)工藝。

AI-38航空發(fā)動(dòng)機(jī)而AI-38航空發(fā)動(dòng)機(jī),也就是安-124運(yùn)輸機(jī)所用的D-18T航空發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)版,其推力為23.4噸。

那么,經(jīng)過(guò)升級(jí)之后的AI-38航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推力是可以超過(guò)30噸的,畢竟要用于CR-929的話,推力小于30噸也不夠的。

長(zhǎng)江-2000AX航空發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)江-2000AX航空發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)商發(fā)研制的,其風(fēng)扇直徑達(dá)到了3米,據(jù)稱其推力可以超過(guò)35噸。

長(zhǎng)江-2000AX的發(fā)展歷程在2020年3月,長(zhǎng)江-2000AX航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)就已經(jīng)完成了“點(diǎn)火”。此時(shí),長(zhǎng)江-2000AX航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)的代號(hào)為C2XC-101。

而到了2020年8月份,商發(fā)就展開了長(zhǎng)江-2000AX驗(yàn)證機(jī),低壓部件遙測(cè)系統(tǒng)硬件配置的招標(biāo)工作。這意味著長(zhǎng)江-2000AX發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)入驗(yàn)證機(jī)試車階段。

根據(jù)目前長(zhǎng)江-2000AX航空發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)展來(lái)看,其已經(jīng)快要進(jìn)入工程研制階段,距離上高空臺(tái)和掛機(jī)試飛也沒(méi)多久了。只要這兩個(gè)步驟完成之后,就可以小批量投產(chǎn)。那么,距離量產(chǎn)也就不遠(yuǎn)了。

初步預(yù)計(jì)的是,長(zhǎng)江-2000AX航空發(fā)動(dòng)機(jī),在2025年就可以被研制出來(lái)。

綜合來(lái)看,長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)完全具備替代LEAP-1C航空發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)力,即便由于某些原因,無(wú)法進(jìn)口LEAP-1C航空發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),長(zhǎng)江-1000A航空發(fā)動(dòng)機(jī)是完全可以堪用的。有了長(zhǎng)江-1000A,C-919客機(jī)最重要的心臟就可以免于受到國(guó)外的限制,自主權(quán)完全掌握在自己手中。

而長(zhǎng)江-2000AX航空發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)展,要比長(zhǎng)江-1000A稍慢,這也在情理之中。畢竟有了研發(fā)C-919的經(jīng)驗(yàn)之后,其中走過(guò)的彎路,在CR-929上就可以避免,也為CR-929的快速研發(fā)打下了基礎(chǔ)。

無(wú)論如何,在大客機(jī)上,國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī),是必然要頂上去的,只不過(guò)是時(shí)間問(wèn)題。

懇定能頂上,但需要時(shí)間。

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