海量运20的保障——我国涡扇18发动机投产在即

据报道我国仿制D30KP2的涡扇18发动机今年将正式投入批量生产,这为轰6K、轰6N、运-20加速生产扫清了障碍,使用D-30KP2发动机的轰6K和轰6N无论是在载弹量、航程还是作战能力都有了大幅度提高,不仅为中国空军提供了作战范围延伸至第二岛链的远程航空打击平台,还成功延长了轰-6这样一款服役数十年的老型号的技术寿命,它们规模的扩大意味着空军远程打击能力已足以左右战局。运20的扩产意义更为重大,它彰显我国建设战略空军的步伐加快,各类基于运20平台的特种机的研制也将进入收获期,影响深远。

D30KP2是苏联第一种较大涵道比发动机,是索洛维耶夫设计局的作品,涵道比2.42:1,但在世界范围内只能算中等涵道比发动机,它事实上已经很落后了,只能算大涵道比发动机的前身,其喷气速度不够快,不适合战斗机,噪音又比较大、耗油率也不低,性能明显落后于更先进的大涵道比发动机。


海量运20的保障——我国涡扇18发动机投产在即


D30KP2中等涵道比涡扇发动机

D30KP2之所以涵道比不高,很大程度上是因为苏联的大尺寸风扇技术落后,大尺寸风扇的难点主要在加工制造方面。为了追求更大直径外涵,以求通过提高空气流量来加大推力,同时降低转速,减小噪音,要求风扇具备细长的外型,但是恶劣的工作环境又要求风扇的机械强度不能太低,还要尽可能的减少重量,于是很多风扇就设计成空心结构,这种细致精密实在非粗犷豪放的苏联人所长。

下面拿同时期美国的TF39发动机和D30KP2作一个比较,以便读者能有直观的了解,TF39的涵道比达8,涡轮进口温度1316摄氏度,推力超过18吨,推重比是5.6,直径2540毫米,空气流量达700公斤/秒,巡航耗油率0.594公斤/公斤力*小时(即每1公斤力的推力维持1小时需耗油0.594公斤),寿命接近10000小时。


海量运20的保障——我国涡扇18发动机投产在即


C5运输机及其CF39发动机

D30KP2涵道比仅2.42,推力只有12.5吨,空气流量仅269公斤/物,推重比也只有4.75,巡航耗油率0.71公斤/公斤力*小时,涡轮进口温度1122摄氏度,比TF39低了将近200摄氏度,翻修寿命仅3000小时,可见D30KP2在推力、推重比、耗油、寿命上全面落后,而且差距还不小。

但D30KP2再怎么不堪,好歹是涡扇发动机,比轰6原来的涡喷8强得不是一点,涡喷8的推力只有93千牛,推重比更是只有可怜的3.94,耗油更是惊人,是名副其实的“油老虎”,而且D30KP2的最大直径1560毫米,与涡喷8的1400毫米直径接近,这就为D-30KP2这样一款翼下吊挂的发动机装进轰6的机翼根部发动机短舱内提供了可能。

D30KP2虽然性能平庸,但胜在物美价廉,皮实耐用,IL-76来中国十多年了,还没发生过事故。而运8事故恐怕谁都不会忘记,因此才有了以其为蓝本的涡扇18。

海量运20的保障——我国涡扇18发动机投产在即

换装D30KP2后的轰6

2015年以前我国订购D30KP的总数为239台,已全部交付,中国最近引进D30KP2发动机是在2016年和2017年。2016年中国采购了170部D-30KP-2涡扇发动机,2017年又增购了54部,这些发动机都将在2020年交付完毕,至于以后的采购合同暂时还没有消息,外界推测中国空军可能会根据涡扇18在实际运用之中表现,才决定是否继续采购D-30KP-2涡扇发动机,如果涡扇18表现出色,可能不会再买。如果还需要完善,还会下单采购。

涡扇18的仿制由成都航空发动机公司负责,成发具备大修D-30KP-2发动机的能力,这为涡扇18的仿制打下了坚实的基础。另外涡扇18也能够原位替代D-30KP-2,加快升级换装速度,它被视为中国航发的又一里程碑,对我国运输机和轰炸机摆脱多年来的"心脏病"有巨大作用。

之所以走仿制路线,是因为我国在中等涵道比发动机方面毫无建树,几乎没有任何设计经验,只能从头摸索,与世界先进水平差距极大,在这种形势下,还是先老老实实的仿制比较靠谱。另外我国的叶片制造水平并不比俄罗斯强多少,大直径风扇的制造需要很高的精度,又不能机械切割,只能铸造,重量又有很高的要求,难度非常大。好在近些年我国在新型材料方面进步很大,工艺不行,材料补,涡扇18的推重比应该比D30KP2有很大提高,涡扇18最重大的意义是实现了动力的自主可控,就这方面而言,是一个很大的成功。


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