瀚海狼山:2030年,大涡扇推力要到30吨,超过苏联时代的最高水平
2020-07-14 21:56:39






航空大涡扇是大国工业综合实力水平的最高体现。在这方面英美在上世纪的1960到1980年代投入了巨大的资源研发。因此把航空大涡扇的推力水平从十几吨级推进到了30吨级,再后来推进到了50吨级,推力最大的型号甚至超过55吨的推力。30吨到35吨推力水平的大直径涡扇的成熟,可算是环球洲际航运的一次不小的突破。这样200到300吨级的宽体客机,只需要安装2台30到35吨级的涡扇大发动机已经推力足够,直接抢了4发的747等机型的部分饭碗。因为2台大发更加省油。可以直飞2万公里以上,这也造成4发的380等机型,到目前仍然搞不过2发的宽体客机。可见具备30吨到35吨推力级别的大涡扇。基本就可以算是突破了大型涡扇发动机这块技术的制高点。当年苏联在冷战高峰年代,时时处处都想压西方一头。
但是在大涡扇的推力指标上,苏联人也只能是望洋兴叹。苏联搞出的推力最大的涡扇航发,也没有越过25吨这个级别。推力最大的也不过在22吨左右。也就是安装在安124和安225上的T18系列涡扇发动机。苏联不单单是在无加力的大涡扇上最大推力没有超过25吨,就是在带加力的发动机上也没有越过25吨这个门槛。包括在图160轰炸机的4台带加力发动机,4台一起开到最大也不过总推力不到100吨,又一次倒在了25吨级的门槛上。苏联时代研发的大涡扇除了最大推力没有超过西方,在油耗率、噪音指标、免维护指标和自动化程度上全面落后。而且落后的不是一点半点。基本可以说和现代的航发系统基本是格格不入。因此所谓现在还要引进前苏联体系的大推力发动机技术,噱头的意义远远大于实际技术上的意义。真实价值微乎其微。



大直径涡扇除了推力很大,还在于每次上天以后的平均连续工作时间要比军用大推长得多;而全年的总工作时间和全寿命工作时间同样更长。军用大推,每次上天平均工作2到3个小时,平时很少超过4个小时,即使战时经过空中加油,最多在天上连续工作5到6个小时。而涡扇大发,特别是30吨推力级别的大发安装在客机上,经常需要持续飞行10个小时以上。有些洲际飞行甚至超过15个小时。而客机为了经济效益,几乎风雨无阻,每天都飞。有些客机已经飞了20多年还在飞。瀚海狼山(匈奴狼山)就不止一次的乘坐过国外一些廉价航空已经使用了20年的双发宽体客机。这些客机的30吨级推力的发动机几乎没更换过。现在有些型号的大涡扇发动机,全寿命比客机的机体寿命还长,总工作寿命可以接近甚至超过5万小时。而再好的军用大推,总工作寿命也很难超过1万小时。因此对30吨推力以上级发动机的材料耐疲劳、可靠性要求相当高。对滑油的消耗也很大。



30吨级大涡扇发动机要求能在滑油中断或者失效的状况下,再坚持飞行至少30分钟。让飞机寻找机场紧急备降。能够短时间内无滑油运行,关键在于轴承等关键运动件加工的精度高,材料硬度也高。这方面相当考验一个国家的高端工业素质。现在制造长度0.6米到0.8米的风扇叶片已经到达国际先进水平,而核心机在TH和WS15全面突破后也已经完全过关,今后就是重点突破1.5米到1.7米长度的风扇叶片。1.7米的风扇叶片应该是配套CJ3000,其完整推力超过30吨,预计2030年装机。全面超越苏联时代达到过的最高水平。