文|大水
但是最近出现的国产飞机C919配备的发动机CJ-1000A,指标顶天,几乎和世界最先进水平,美国的LEAP发动机一样指标,单位油耗低达0.53,听起来简直是做梦。
2017年国产大飞机C919首飞成功,但它使用的是进口的LEAP涡轮风扇发动机。为了促进国内产业发展,逐步逼近打通航空全产业链,对于航空发动机这个重中之重,王冠上的明珠,我国是志在必得,为此我国研制了CJ-1000A涡扇发动机,发动机推力13吨,油耗和世界顶级的美国LEAP发动机几乎一致。
现在的进展还是比较顺利,CJ-1000AX核心机实现了100%的稳定运转,验证机首台整机在上海完成装配,之后会进入紧锣密鼓的实验调试和试飞,最终结果如何,还得拭目以待。
我国第一次尝试就瞄准世界最高水平的LEAP发动机,难度系数爆表,风险非常大,为啥要这么做?实际上,就是一句话,人都是被逼的,不被逼得走投无路不会做这么冒险的事情。
民用航空发动机有几个指标,一个是可靠性,一个是油耗,一个是噪音和污染排放。这些指标里面埋藏了很多的大坑,实际上要实现任何一个都是很不容易的事情。
1。可靠性,民航飞机最讲究的就是安全,飞机不能随便出事,这个时候发动机的可靠性就变成压倒一切的关键,不可靠的发动机和不可靠的对象一样,会立马被人淘汰的,这个可靠性,需要从设计和制造两方面做认真的研究,需要相当数量的投资和时间花费。
这里有个典型的反面教材,美国F15F16战斗机的标配F-100发动机,这个发动机是世界上推比8,加力推力10吨级别的第一款喷气发动机,是在STF200核心机,JTF-16验证机的基础上,借鉴J85、JT9D、GE4等发动机的研制经验而全新研制的先进涡扇发动机,不计算核心机和验证机的试验数据,进从1970年3月的全尺寸工厂研制到1974年10月投入使用,在4年多一点的时间里114台试验用途的发动机,完成了35000小时的部件、核心机和发动机试验,这些试验包括:6150小时的高空台试验,在额定涡轮进口温度下的4275小时的试验,4个150小时的定型试验,300小时的任务循环耐久试验,150小时的超温耐久试验。完成如此多的试验之后,真正装机之后,还是让F-15成了机库皇后,其主要问题是作战适用性不够(循环参数太低),可靠性,耐久性,维修性不足,当然也有飞行员过渡粗暴使用的原因。
美国F15战斗机曾经被普惠的F100发动机狠狠坑过,当然也有高性能发动机太难的因素
2。油耗,民航飞机安全性是基础,在此之上讲究赚钱,发动机越省油越好,油耗在飞机运行成本里面是不折不扣的大头,俄罗斯人的民航飞机不好卖,主要的原因就是发动机油耗太高,载货就少,费用就高,国产C919飞机为了和美国的波音和空客飞机正面竞争,取代部分或者全部波音和空客的飞机在中国市场上的份额,在油耗指标上面就不能有太多的让步,油耗太高,客户 让你出局。
第一款SF-A喷气发动机,由于架构太老,抄袭40年前CFM56的架构,油耗指标不够好看,惨遭市场淘汰
3。噪音和排放,CJ1000这个发动机,噪音和污染物排放指标也很先进,其实背后也有一个欧美的黑招,一方面是保护环境,同时也是设置过高的门槛,让中国或者别的技术稍微低一点的国家进不来,环保指标不合格欧美航空适航局不发拍照,几乎寸步难行,直接扼杀在门外。
从发动机研制的常态来说,一般是定一个不是那么顶尖的指标,然后慢慢用先进技术改造各个部件,逐级脱胎换骨,这一次我国CJ-1000A发动机,有点一步到位的感觉,风险也是很大,结果如何,让我们拭目以待,当然我们也衷心希望给我们一个大大的惊喜。