來源:大水
最近的發(fā)動機(jī)禁售風(fēng)波,極大引起了公眾對中國C-919大客機(jī)的關(guān)心,這也是中國繼高鐵技術(shù)之后,在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的又一次巨大舉國攻關(guān),這也意味著長期霸占中國民用航空市場的波音和空客壟斷地位,將慢慢走向終極:中國人將乘坐中國人制造的大型客機(jī)出行,這也是一個歷史性的轉(zhuǎn)折點(diǎn):中國大型工業(yè)制成品幾乎最后一款短板!
對于C-919飛機(jī)的設(shè)計,制造商中國商用飛機(jī)有限公司的看法是,首先盡量采用世界最先進(jìn)上技術(shù),為此采用了大量波音-787的技術(shù),以及吸收并借鑒了大量波音-737和空客A-320飛機(jī)的成功經(jīng)驗(yàn),保證飛機(jī)有足夠的先進(jìn)性和市場競爭力,這是一個很高明的策略。
C-919座艙采用了波音-787一類高端機(jī)航電,非常高檔,吸引了更多用戶
C-919性能先進(jìn),和美國波音737MAX和空客A320NEO性能類似,這就存在一個巨大的風(fēng)險,尤其美國政府對本國航空產(chǎn)業(yè)保護(hù)很厲害,動不動就發(fā)起制裁,采用美制設(shè)備,保證了飛機(jī)的先進(jìn)性和質(zhì)量,但是帶來了更大的風(fēng)險,而且C-919飛機(jī)并不完全是民用性質(zhì),未來還將開發(fā)出多種軍用改型,上面一絲一毫美國設(shè)備都不能使用,這在美國設(shè)備出口中國,必須簽署的終端用戶協(xié)議所決定的,只能民用,禁止軍用。
為此中國C-919飛機(jī),必須開發(fā)自主的航空發(fā)動機(jī),以及配套的航電設(shè)備和飛控系統(tǒng),替代美國產(chǎn)品,才能使軍用版本飛上天,中國自主研發(fā)航電和飛控系統(tǒng)難度不大,最大的是發(fā)動機(jī),中國制造長江1000A渦扇發(fā)動機(jī),雖然系統(tǒng)架構(gòu)和美國LEAP-1C發(fā)動機(jī)相比非常接近,都是1級風(fēng)扇3級低壓壓氣機(jī),10級高壓壓氣機(jī),2級高壓渦輪外加7級低壓渦輪的結(jié)構(gòu),但是在細(xì)節(jié)設(shè)計上,還是差距美國發(fā)動機(jī)不少。
長江1000A發(fā)動機(jī)在細(xì)節(jié)上差距美國發(fā)動機(jī)不少,所以影響競爭力
比如,燃燒室設(shè)計,中國由于缺乏經(jīng)驗(yàn),所以采取了落后的單環(huán)形燃燒室,而美國發(fā)動機(jī)則采用了先進(jìn)的雙環(huán)形預(yù)混合旋流燃燒室,美國發(fā)動機(jī)在燃燒效率,以及污染排放方面就有了巨大優(yōu)勢,這不是短時間內(nèi)可以彌補(bǔ)的巨大空缺。
而且,在風(fēng)扇制造技術(shù)上,中國缺乏復(fù)合材料葉片技術(shù),所以采取了比較保守的鈦合金空心寬弦葉片技術(shù),比美國發(fā)動機(jī)的碳纖維復(fù)合材料零件更重,效率更低一些,而且轉(zhuǎn)速更高,噪音更大一些,離心力更大,對發(fā)動機(jī)機(jī)匣的包容能力要求更高,總體重量更重。
美國LEAP發(fā)動機(jī),還是C-919客機(jī)的首選,不到萬不得已,不會選用國產(chǎn)發(fā)動機(jī)
最困難的,還在于,中國航空發(fā)動機(jī)業(yè),還沒有正式成功自主研發(fā)過一款大型民用渦扇發(fā)動機(jī),之前仿制俄羅斯D-30-KP-2得到的渦扇-18發(fā)動機(jī),雖然2014年完成各種測試完成定型,由于質(zhì)量差價格貴,最終放棄裝備,轉(zhuǎn)而繼續(xù)采購俄制原廠發(fā)動機(jī)。
而研發(fā)10多年的SF-A渦扇發(fā)動機(jī),這也是俗稱的運(yùn)-20標(biāo)配渦扇-20發(fā)動機(jī),雖然項(xiàng)目啟動超過15年,迄今為止,還沒有攻克各種技術(shù)難關(guān),完成全套測試裝機(jī),客戶不得不繼續(xù)購買落后的俄制D-30-KP-2發(fā)動機(jī)繼續(xù)使用,極大的影響了運(yùn)-20飛機(jī)的性能。
渦扇-20相當(dāng)于美國GE公司上一代的CFM56-5發(fā)動機(jī),而長江-1000A發(fā)動機(jī)則是美國新一代LEAP發(fā)動機(jī)的對標(biāo)型號,假如保質(zhì)保量完成,那也晚了美國最少10年時間,這其中的原因很多,航空發(fā)動機(jī)業(yè)界總結(jié):預(yù)研不足,試驗(yàn)不夠廣泛,而且自主開發(fā)能力有限,長期習(xí)慣測繪仿制外國產(chǎn)品,自主研發(fā)的單獨(dú)部件性能高的不少,但是無法在全系統(tǒng)中有足夠好的兼容,總體最終不得不大打折扣。
可以看到,未來20年,是中國航空工業(yè)突飛猛進(jìn)追趕世界的大好時機(jī),會有更多型號的軍民用飛機(jī)投入研制和使用,對于航空發(fā)動機(jī)要求更高,機(jī)會更多,這是一個巨大的挑戰(zhàn),也是一個巨大成功的助推器!