新浪军事 军事深度

我国新型涡桨发动机试车成功 系舰载预警机配套动力

新浪军事

关注

近日,据我国航发披露,由湖南株洲航空动力机械研究所(简称动研所)自主设计研制的,5000kW级涡桨发动机——AEP500首台核心机顺利完成100%设计转速试车,这是继2018年5月首次披露5000千瓦核心机顺利点火后,又一重大里程碑式研制节点宣告完成。核心机是航空发动机最重要的组成部分,包括发动机系统中温度最高的燃烧室、压力最大的压气机、转速最高的涡轮组件和系统,核心机试验的顺利完成,标志着该发动机总体结构布局合理,各大系统匹配正常,在后续完成高空台核心机试车后,可以正式开始发动机原型机整机研制。据公开资料披露,为了满足21世纪我国中型涡桨运输机,舰载固定翼预警机(专用动力),重型直升机,V-22倾转旋翼机,公务机,甚至超音速通用高级教练机等国产动力的需要,原动研所尹泽勇院士经仔细研究,提出了涡轴(涡桨)/涡扇(涡喷)发动机通用核心机技术发展方案。

中国直升机如何治好“心脏病”

实际上,动力所最初拟在我国引进的乌克兰AI-222-25涡扇发动机(L15高级教练机的动力)核心机基础上快速发展出一型大功率涡轴/涡桨动力。但初步试验表明,虽然AI-222-25涡扇发动机最大推力达2500千克,但由于压比过低,在其基础上发展的涡轴/涡桨动力功率偏低,即使以牺牲发动机寿命为代价,将AI-222-25涡扇发动机核心机涡前温度大幅提高,涡轮前温度由1,200 °C提高到1344 °C,发展出的涡轴/涡桨发动机最大起飞状态功率也只有3500kW ,其性能根本不能令人满意,功率不能满足我国下一代先进涡桨运输机、重型直升机等航空动力的需求。目前,我国四川的涡轮院规划研究的5种不同推力等级的核心机技术方案主要是考虑了涡扇发动机的推力大小变化和衍生需要,对在涡扇发动机核心机基础上发展涡轴/涡桨另外一种类型的发动机则存在着很多问题。

由于涡扇核心机主要是考虑为高速喷气式飞机服务, 因此在其基础上发展的涡轴/涡桨发动机研制工作量仍然很大,并且涡扇核心机研制之初并未考虑到涡轴/涡桨发动机的特殊要求,性能上会受到很多的约束和限制。基于这种情况,尹泽勇院士提出的涡轴(涡桨)/涡扇(涡喷)发动机通用核心机技术方案更能满足动研所的要求。也就是说四川涡轮院发展的核心机主要适合涡扇/涡喷动力,湖南株洲动研所的核心机方案主要适合涡轴/涡桨动力,也可适当发展为中小型涡扇/涡喷动力,对比美国GE航空集团正研制的“催化剂”先进涡桨发动机(ATP),AEP500发动机功率接近其70%,而使用寿命打到55%左右,已经接近世界最先进涡桨发动机的研制水平。

早在20世纪80年代,由于涡轴/涡桨的研制特点与涡扇(涡喷)差异显著,美空军就开展了现代发动机演示验证技术(Modern technology demonstrator engine,MTDE)计划,研制出了GE27/GE38 核心机。在其基础上,美国通用电气公司发展出了功率4400-5000千瓦的T-407涡桨发动机,用于P-3海上巡逻机的备选动力;研制了功率达5600千瓦的涡轴发动机,作为美国最大的重型直升机CH-53K“种马王”的动力,比现有发动机功率大57%,耗油率低18%,零件数少60%,还发展出了推力达2700千克的CFE738的民用涡扇发动机,用做法国达索公司猎鹰2000中小型喷气式公务机的动力。

可以说,动研所的5000千瓦核心机技术方案就是美MTDE计划的翻版,该核心机方案能方便的发展成各种航空动力。虽然在气动性能和结构强度、寿命上有可能达不到最佳, 但发展为多种类型的发动机时均有相当好的气动及结构性能潜力, 也为日后发展更大功率的各种改型留有适当余地。(作者署名:图说军事)

《出鞘》完整内容请关注新浪军事官方微信抢先查看(查看详情请搜索微信公众号:sinamilnews),《出鞘》每天在新浪军事官方微信完整首发。

加载中...