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时间:2020-11-04 18:46来源:向往天空的兔子 作者:中国航空 点击:
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  根据《中国制造2025》拟定计划,2020年是中国商用发动机发展的重大节点。在2020年,国产“长江1000”发动机需要完成型号研制,准备下线进行实机和适航证取得工作。


节选自《中国制造2025》

  航空发动机作为现代工业制造体系中的皇冠,代表了一个国家高端制造业的最高水平。自2016年起,“航空发动机与燃气轮机”重大专项启动以来,中国航发集团与中国商发合并重组,进行组织形式和领导架构的改革,更加高效的推动中国商用发动机国产化进程。如今正值2020年末,两机专项第一阶段计划正逢中期,商发的两款涡扇发动机迎来重大突破破,证实如今的航发研发体系确实有了长足的进步。

 

 

  中国商用大飞机起源于运十计划,当年由于各种不成熟因素下马。2008年开始研制的中型客机——C919则走了零部件全球采购,上海商飞作为集成制造商,完成装配制造的模式。C919采用这种设计制造模式的本意是贴合西方标准,快速取得欧美适航证打开国际市场,占领亚非拉国家中低端机型的市场。但是由于一些问题,C919大飞机产业链的稳定性并不强,尤其是采购的LEAP发动机按时到货的概率也越来越低,大飞机航空发动机国产化替代任务刻不容缓。

 

 

  我国涡扇发动机的主要技术1975年开始从英国进口的一批“斯贝”MK202型发动机,国产化的MK202发动机由西安航空发动机厂负责国产化工作,这项工作的最终成果就是涡扇-9“秦岭”发动机,在很长的一段时间内,“秦岭”成了国产涡扇发动机的一大扛把子。军用发动机技术暂且算是解决了,但是我国商用发动机的发展与飞速增长的民用航空运输业的需求并不相称。多次启动的国产化民用飞机专项都没有对国产商用涡扇发动机起到实质性的推动作用。随着ARJ21支线飞机和C919大飞机首飞成功,国产商用航发的需求达到一个新的高潮。

 

 

  中国航发在成立之初就提出了中国商用航发的系列化发展计划。该系列发动机被命名为“长江”系列。”长江“系列发动机有三个子型号:应用于160座窄体客机的”长江1000“发动机,也可以说是C919专用发动机;应用于280座宽体客机的”长江2000“发动机,这一款是为中俄联合开发的C929宽体客机准备的;应用于110~130座的新型支线客机的”长江500“发动机,可以作为ARJ21支线客机的国产化替代方案。

 

 

  2018年,首台“长江”1000发动机在上海完成了点火试验, 全部核心机验证试验累计试车 46 次,初步验证了核心机制部件及相关系统的性能和匹配性。在“长江”系列发动机试车计划中首次使用了“骨架特性”性能仿真模型等技术,这项技术依据压气机高转速特性处理为压气机骨架特性后,依趋势可扩展至全转速范围,工作状态涵盖压气机、搅拌机及涡轮三种状态特性。经判断其扩展特性合理,可为开展涡扇发动机起动过程和风车特性的建模与仿真研究提供压气机特性数据。令人振奋的是在试验中“长江”1000AX 发动机核心机实现了100%稳定运转。

 

 

  从数据上来说,“长江1000”发动机单机推力可达到13吨,与C919采购发动机LEAP达到同一标准。并且在航空发动机至关重要的噪音水平和油耗标准上也基本达到了西方先进水平。一直以来,制约C919大飞机作为预警\反潜军事用途改装的最大绊脚石就是西方的出售合同一般都包含了禁止应用于军事的限制选项。一旦“长江1000”发动机完成C919适配,以中国强大的航空电子与雷达能力,短时间搞出一款全国产化的军事通用平台并不是什么难题。

 

 

  “长江”系列发动机的野心并不仅仅在于国内市场,作为与一款与C919发动机配套的商用航空发动机,中国航发计划生产24台“长江”1000AX 发动机用于取得适航证,将C919与“长江1000”同时作为中国高端制造业的名片推向全球。

 

 

  按照《中国制造2025》重点领域技术路线图对国产航空发动机发展时间节点的规划,长江1000A将在2020年完成型号研制,2023年装备国产大飞机平台完成适航取证,并且在2025年完成商用。根据现有的资料,“长江1000A”发动机相对于西方先进水平发动机主要差距在于自重较大。与LEAP的碳纤维复合材料叶片相比较,“长江1000A”采用了国内较为成熟的TC4钛合金发动机压气机叶片,这种叶片在重量、抗损和抗振动能力方面有所差距。但是TC4钛合金制造技术在国内较为成熟,“长江1000A”发动机可以完成100%国产化技术,国内民航发动机被卡脖子将彻底成为过去式。

 

 

  国际民用航空发动机市场常年受到GE、RR和普惠三架公司技术垄断,而国产商用航空发动机直接挑战现有的成熟市场格局,必然受到这三家在各个维度的打压。但是一个强大的工业国家,不能没有自己的航空工业,而独立自主的航空工业又怎能仰人鼻息?按照商飞和中国航发的这个进度,对于国产高端制造业破局之路,兔子还是非常有信心的。


 
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