迷彩虎:中国航空发动机涵道技术突破 — 国产大飞机攻关再取硕果|2020-03-08
近日有消息说中航高科在复合材料运用取得了长足进步，完成了CJ2000涡扇发动机复合材料叶片研制，标志着国产航空发动机发展取得了又一个技术突破。 中俄联合研制的CR929客机 相关消息说CJ2000是国产新一代商用航空发动机，比编号来看应该是国产CJ1000发动机发展型。它有可能是国产CR929客机配套发动机。 国内为CR929配套研制的发动机 CR929客机是中俄面向2020年民航市场研制新一代宽体客机。由于这个领域已经
近日有消息说中航高科在复合材料运用取得了长足进步，完成了CJ2000涡扇发动机复合材料叶片研制，标志着国产航空发动机发展取得了又一个技术突破。
相关消息说CJ2000是国产新一代商用航空发动机，比编号来看应该是国产CJ1000发动机发展型。它有可能是国产CR929客机配套发动机。
CR929客机是中俄面向2020年民航市场研制新一代宽体客机。由于这个领域已经有波音787、A350等新型客机，竞争非常激烈，要求CR929客机具备更好的经济性和可靠性，相应对于发动机要求也更加苛刻。因此相关单位在研制CJ2000的时候，采取了一系列新技术以提高发动机性能，其中就包括复合材料叶片。对于客机来说，提高经济性、可靠性最佳的手段就是降低结构重量，而降低结构重量很大程度上又由发动机来决定。现代客机配备大涵道涡扇发动机，风扇段重量占据整个发动机重量四成，这样降低发动机风扇重量就能有效降低整个发动机重量，降低整个发动机重量又能进一步降低客机结构重量。根据相关资料，现代大涵道涡扇发动机风扇叶片降低1公斤重量，传动系统和机匣也可以降低1公斤。而发动机重量减少1公斤，整体重量则又可以下降1公斤，可以说效果非常明显，因此国外新一代大涵道涡扇发动机均采用了复合材料风扇叶片。
CJ2000发动机可能与GENX发动机相当或者相近
不过大涵道涡扇发动机复合材料风扇叶片研制难度极高，风扇高速旋转的时候，离心力、气动载荷非常大，另外还要考虑到异物撞击等方面因素。因此复合材料风扇子叶片对于空气动力、复合材料、工艺设备等方面要求极高。现在复合材料风扇叶片只有美英国等少数发达国家掌握，就是俄罗斯也没有完全掌握这个技术，最新民用涡扇发动机PD-14仍然采用钛合金风扇叶片。国内相关单位在这个领域也处于攻关阶段，根据相关资料，国产最新型商用大涵道涡扇发动机-CJ1000仍然采用钛合金风扇叶片。考虑国外先进发动机发展趋势，国内相关单位将复合材料风扇叶片作为关键技术来攻关，经过广大技术人员不懈努力，在相关领域取得一系列技术突破，尤其在关键的复合材料方面，国内已经研制成功T1000级别碳纤维，为国产复合材料风扇叶片研制打下了坚实的基础。利用前期技术成果，国内相关单位向复合材料风扇叶片发起了冲击，先是攻克小涵道航空发动机复合材料叶片技术，然后又研制大涵道复合材料叶片。经过努力配备研制成功CJ2000大涵道涡扇发动机叶片，这样为整机研制扫清了一个主要障碍。
复合材料风扇叶片运用之后将会提高CR929客机经济性CR929客机最大起飞重量、载客人数与波音787客机相当，因此CJ2000发动机尺寸、参数应该与美国GE公司GENX相当或者相近。后者风扇直径高达3米，采用宽弦掠形叶片，由碳纤维加强的环氧树脂复合材料制成，为了提高抗异物冲击能力，叶片前缘采用钛合金研制成。研制这样的风扇叶片难度极大，但是取得效益也非常明显，它可以让CJ2000风扇段重量降低200公斤左右，加上传动系统、机匣能够达到500公斤。对于整体来说，发动机降低500公斤，机翼/机体结构还能够降低500公斤，这样CR929客机结构重量有希望节省1吨左右，从而保证了飞机经济性和可靠性。
由于CJ2000大涵道涡扇发动机风扇直径是航空发动机之中最大的，难度也最大。所以我们掌握了CJ2000发动机的复合材料叶片技术，更小叶片不在话下，复合材料风扇叶片在国产航空发动机普及已经指日可待。
