“中華魚鷹”來了?中國新型發動機正式交付,網友:“心臟”問題解決了?
“中華魚鷹”來了?中國新型發動機正式交付,網友:“心臟”問題解決了?

來源:軍武速遞官方

根據中國航發集團有限公司消息,7月1日,由中國航發自主研制的先進民用渦軸發發動機AES-100型發動機的首發用戶簽約儀式,在北京舉行。

圖:簽約儀式
據稱,這份合同由中國航發動研所、株洲的南方航發工業公司和航天科技旗下彩虹無人機集團簽署,按照合同規定,AES-100型先進渦軸發動機將作為彩虹集團研制的新型傾轉旋翼無人機的主要動力組使用。總而言之,AES-100首發合同的簽署,為該型國產先進航空發動機國內、國際市場開拓打下了良好基礎。

AES-100型發動機是個啥?
AES-100型發動機是個啥?
那么,AES-100型先進航空發動機到底是什么型號的航發,具備怎樣的技術性能,它的裝機是否意味著中國航發“心臟病”、中國直升機工業“傾轉旋翼技術”兩大技術難關的一并解決呢?

圖:渦扇發動機編號以“FWS”開頭,圖為搭載新尾噴的殲-16戰斗機
咱們一個一個問題來說好了,首先這個“AES”的型號編號,不少人就有點摸不著頭腦:畢竟按照咱們以往的常識,中國空軍、陸航使用的航空發動機,渦扇發動機編號以“FWS”開頭,渦軸發動機編號以“FWZ”開頭,渦槳發動機的編號則以“FWJ”開頭,這“AES”是什么時候出來的編號。

圖:CR-929大型客機標配的AEF-3500(CJ-2000)
其實,按照去年第十三屆珠海航展上公開的信息,中國航發工業,似乎在軍用航發和民用航發領域,采用了兩套不同的編號體系。比如“AES”,就是民用的渦軸發動機編號,再比如“AEP”,就是民用渦槳發動機的編號。又比如AEF-3500,它之前的編號大家都知道,著名的、配備CR-929大型民航客機的CJ-2000型發動機。因此,通過這個小細節,咱們能夠明白,以后民用航發領域,就沒有“WZ”、“WS”這樣的軍用編號,或者“CJ”這樣明顯的急就章編號了,咱們的航發編號已經實現了系列化。

資料圖
那么,AES-100型渦軸發動機的性能又如何呢?幸好,作為一款民用航發,該型航空發動機的技術特點和整體性能還是相對公開的,在技術特點上,AES-100型渦軸發動機具備如下技術優勢:
一是具備優秀的氣動性能,尤其是采用了三維葉片設計,提高了壓氣機和渦輪的部件效率,采用了多腔體回流通道組合冷卻設計,提高了整機的循環參數,整機功重比性能較好;
二是在安全性可靠性上,AES-100型渦軸發動機配套了國產全權限數控模塊,不僅可以提高發動機的控制裕度,更可以提高發動機的使用效率,提高配備機型的總體性能;

圖:AES-100
三是在適航性上,AES-100型渦軸發動機為高高原機場機場運行進行了特別的設計特化,具備高原防冰性能,可以在稻城亞丁機場使用,從而確保了配裝機型可以在全國范圍內飛行;
四是在總體設計上,AES-100型發動機采用了標準的單元體設計,全機可分解成進氣、壓氣機、燃燒室、燃氣渦輪、傳動系統、電控系統和附件機匣等幾個大模塊,在維修性能和各模塊的替換性能上進行了專門的設計優化,提升了整機維修性。

圖:AES-100
從整體性能上來說,AES-100是一款1000kw級的航發,講真這個功率級別不算非常高,按照常用的軍用直升機航發配備標準:
比如國產的直-9型直升機,一般會配備兩臺功率在700kw一級的渦軸發動機,而同樣一臺700kw級的發動機,還可以作為直-11這種輕型直升機的動力;
而直-10這種武裝直升機,按設計要求是需要配備兩臺1200kw級的渦軸發動機的,這也是為何直-10在早期研發的時候,首選的動力組是加拿大制造的PT6C-67B型發動機的因素;

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再往上是直-20這種10噸級的直升機,美軍同一級別的MH-60系列直升機和AH-64武裝直升機,使用的動力組是1200kw到1500kw級別的T-700-GE700系列渦軸發動機;
隨后還有其它動力更為強勁的渦軸發動機,比如通用電氣的T-408系列渦軸發動機,該型發動機最大應急功率高達5000kw以上,這大概是目前渦軸發動機動力最高水準。

圖:CH-47“支奴干”搭載的T-408
相比之下,AES-100型航發的動力僅有1000kw,而且還是1000kw“一級”,還不知道上下浮動有多少,這個動力水平,應該屬于中小推力的渦軸發動機。目前可以用于配備的是6噸級的雙發直升機,比如直-9系列直升機,也可以配備3噸級的單發直升機,比如直-11系列。

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因此,說AES-100型航發就此解決了中國航發的“心臟病”,其實也沒有必要捧的那么高,畢竟航發它是分級的,而且也是分型號的,對于渦軸發動機這樣一個型號分類來看。目前國產的FWZ系列和AES系列,基本應該是解決了1000kw一級,1200kw一級和1500kw一級這三個主要的發動機級別。

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但是,在5000kw一級的大推力渦軸發動機領域,咱們暫時還是空白,拿不出性能堪比T-408的型號。而這個型號偏偏又比較重要,是目前計劃中的、中俄聯合研制的新一代重型直升機的主要動力組,真要拿出了對標通用電氣T-408型渦軸發動機的型號,咱們再說渦軸發動機的“心臟病”問題已被解決了也不遲。

渦軸發動機與渦扇發動機
渦軸發動機與渦扇發動機
同時,渦軸發動機和渦扇發動機也不是一回事,其實中國的渦軸發動機最近幾年來進步非常快,拿出的技術成果非常多,部分軍用型號已經發展到了可以和美國主流型號T-700系列相提并論的程度,部分民用型號也發展到了可以和歐洲老牌廠家掰掰手腕的程度。

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但是,目前大家最關心的,還是渦扇發動機,目前國產的渦扇發動機,伴隨去年珠海航展公開的FWS-10B型航空發動機,基本上算是達到了美軍F-110-GE-129/132的技術水平,這當然是了不起的成就。但離大家期望的F-119-PW100和F-135-PW100系列還有挺大的差距,FWS-20離著名的CFM-56-7B以上的型號差距也不小。而推力更大的大涵道比渦扇發動機,比如羅羅公司的湍達系列渦扇發動機,咱們目前同樣是空白,中國航空發動機依然要努力。

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雖然AES-100交付給彩虹無人機,看起來跟解決中國航發的心臟病問題關系不大,但是,這個傾轉旋翼機倒還是可以說一說的。其實按照咱們之前的觀點,也是按照大伊萬之前從相關行業人士里了解的情況,航空工業直升機集團,對于傾轉旋翼機的態度可謂是比較矛盾:

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一方面,傾轉旋翼機作為高速直升機的一種實現形式,其飛行速度要遠遠好于典型的直升機,同時其運載量也要好于典型的直升機;但是另一方面,傾轉旋翼機的問題也非常突出,比如它那個傾轉旋翼的結構非常復雜,對于總體設計和可靠性的要求非常之高,傾轉旋翼機的機身振動問題也非常突出。
近日網上流傳的一段視頻:內容是2017年一架美軍MV-22B在降落時,“遭遇發動機無法補償的下洗氣流”,左側發動機短艙撞擊甲板,駕駛艙撞擊艦體,飛機隨后墜入海中,5分鐘后沉沒。機上26人中的3人遇難。

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這導致傾轉旋翼機的可靠性和安全性問題比較突出,比如美軍海軍陸戰隊在日常使用中,就不止一次地發生過傾轉旋翼機在著陸時,突然失去升力導致飛機墜毀的問題。因此美軍在下一代高速直升機的研制中,已經部分放棄了傾轉旋翼機這一技術構型,而是選擇其它構型的高速直升機展開技術驗證了。咱們也是如此,雖然手握傾轉旋翼機的技術儲備,但卻一直沒有公開進行正樣研制工作。

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相比之下,咱們雖然到目前為止,航空工業都沒有公開研制傾轉旋翼機的消息,倒是航天科技的無人機先用上了傾轉懸疑無人機這么一個構型,這是否有可能是首先在無人機上使用傾轉旋翼無人機,視情況再將相關工程運用運用到航空工業的有人傾轉旋翼機研制上呢?這個,咱們現在也不好說,只能繼續觀望了。
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