中国2款新航发为省钱通用核心机 却带来了额外风险
作者:大水
进入新世纪以来,随着经济的高速发展,中国开始弥补过去的众多短板,其中民航飞机就是其中之一,长期以来中国航空公司使用的大型干线客机,100%都是外国进口,主要由美国波音公司和欧洲空客公司包办,民航客机是一种高效运输工具,受到广泛关注,每年中国仅仅在引进客机和配件以及服务上的费用就高达几千亿人民币,这是一个超级大的付出。
中国航空工业过去也依照市场换技术策略运作,但是几十年过去,市场是完全放开了,但是技术却没有到手,最终,还动不动被卡脖子,配件服务乱涨价也不是新鲜事,一年几千亿,中国人自己做行不行?从2005年开始,大飞机项目开始,随着而来的就是C-919大客和C-929宽体飞机上马,这是中国航空人改写历史的契机,客机自由,客机自由,其中最关键的是发动机自由,客机虽然系统复杂,但是发动机是难中之难,搞定了发动机,剩下的都不算麻烦。
中国两款大客机,配套的国产发动机都是长江系列
中国长江系列发动机,一共有三款,第一款是长江1000发动机,配备C-919单通道飞机,座级160 ,第二款是长江2000发动机,配备280座级别的双通道CR-929宽体客机,另外一款是长江500,配备ARJ-21的加长改型,座位110-130座级别,从市场来看,ARJ-21飞机在中国国内不存在太大空间,高铁挤压是主要原因。
在长江1000和长江2000发动机发展途径上,采用了国际通行的派生法,利用长江1000发动机核心机进行缩放,缩小型号为长江500,扩大型号为长江2000,其中长江1000发动机,起飞推力13.5吨,耗 油 率 水 平与目前世界最先进的美国LEAP发动机相当,比上一代发动机CFM56降低约15%。而长江2000发动机最大起飞推力则高达35吨,推力差距几乎达到了2.6倍!
长江1000和长江2000发动机公用核心机
中国商飞发展策略是,三个产品系列在技术上一脉相承,其技术路线是以“长江”1000 发动机的核心机为基准,经过相似放大和局部优化发展出“长江”2000 的核心机,再匹配低压部件并嵌入经过验证的新技术后形成“长江”2000 发动机,类似的,通过相似缩小和优化、匹配发展支线客机发动机“长江”500,简单来说就是一个架构出三款发动机,省事省钱。
就全世界而言,长江1000发动机缩小核心机后成为长江5000,推力从13吨级别下降到10吨级别,这个难度并不大,真正难的是长江1000升级到长江2000,仅仅通过核心机放大外加一些适应性修改,推力几乎暴涨到3倍,这在世界喷气发动机历史上,完全绝无仅有,不管美国GE还是PW,以及英国RR公司,都没有如此大尺度的跨度,而且是在短短的5-6年时间内连续发生,长江1000发动机刚刚开始,不管是整机还是核心机还远远谈不到成熟,现在忽然就开始长江2000发动机研制,这种速度,绝对不是任何福音。
长江1000发动机刚刚开始,也是中国第一款民用大推力涡扇发动机
从全世界经验来看,使用一个核心机,不断进行改进,缩小或者放大,其实并不缺乏先例,虽然发动机本身结构缩放并不困难,简单来说是,小发动机叶片转快点,大发动机转慢点就是,但是整个过程需要有序进行,因为发动机修改往往会遭遇各种意想不到的问题。
美国PW发动机公司的PW4000系列发动机,推力从23吨增加到43吨,花了整整13年时间,但是反响并不好,而罗罗发动机公司TRENT系列发动机,从1995年到2008年,基础型号推力30吨级,经过放大后达到42吨,然后长期维持在23-33吨之间徘徊,跨度并不大;而美国GE公司,实力世界最强,他们的GE90系列发动机,经过整整25年的时间,发动机推力才从33吨升级到60吨,推力增量不到1倍。
通用核心机是西方提出的新颖设计理论,最近些年中国俄罗斯都迅速跟进,俄罗斯甚至提出PD14一个核心机打天下,从8吨直接35吨,从西方三大发动机强权历史来看,核心机缩放不简单,尤其大推力涡扇发动机,需要时间非常长,而且推力增加速度和幅度都有严格限制,毕竟航空发动机研制类似心脏手术,来不得半点马虎大意。