在去年國產(chǎn)窄體商用干線飛機(jī)C919成功首飛之后,中俄聯(lián)合研制的CR929成為我國大型民用飛機(jī)發(fā)展史的又一個標(biāo)志性事件。
CR929由商飛和俄羅斯聯(lián)合飛機(jī)公司共同設(shè)計,中俄國際商用飛機(jī)公司負(fù)責(zé)商務(wù)運(yùn)作,公司股份,生產(chǎn)份額都是各占50%。
俄羅斯將會生產(chǎn)機(jī)翼、中央翼盒(Ms21客機(jī)的機(jī)翼是復(fù)合材料的,而運(yùn)20和c919的機(jī)翼都是烏克蘭安東諾夫設(shè)計局幫助設(shè)計的。俄羅斯這方面的確比中國更有經(jīng)驗(yàn));中國生產(chǎn)機(jī)身、水平尾翼,總裝基地還是在上海。
可見,中國還是占到了便宜的。
中俄兩國希望建造的這款遠(yuǎn)程客機(jī)寬體載客量為250-300人,以便未來與空客和波音公司的相關(guān)型號展開競爭。
目前,CR929仍處于初步設(shè)計階段,發(fā)動機(jī)是需要解決的重大問題之一,而CR929的發(fā)動機(jī)或?qū)⒂捎_羅公司Rolls-Royce提供。英國發(fā)動機(jī)只是過度替代品?
有人問,為何無論俄羅斯,還是中國都無法為這款中俄聯(lián)合研制、在中國組裝的客機(jī)提供具有競爭力的發(fā)動機(jī)呢?
目前世界上只有美英法俄4國能生產(chǎn)適合大型客機(jī)的發(fā)動機(jī)。
中國仍在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域進(jìn)行攻關(guān),俄羅斯在這一領(lǐng)域的研發(fā)也停滯了數(shù)十年。
俄羅斯計劃研發(fā)的PD-35發(fā)動機(jī)計劃于2023年完成驗(yàn)證樣機(jī)的研制工作,2028年可能投入批量生產(chǎn),未來準(zhǔn)備用于CR929客機(jī)。
因此,CR929客機(jī)將不得不暫時使用外國發(fā)動機(jī)。
有文章稱,羅羅公司為CR929提供的發(fā)動機(jī)可能是Trent 1000系列發(fā)動機(jī)。
在中俄確定CR929最終外觀和技術(shù)指標(biāo)后,該公司將確定提供何種發(fā)動機(jī)。
英國公司的系列發(fā)動機(jī)全球聞名,歐洲空客多款客機(jī)都選用該公司提供的發(fā)動機(jī)。
不過,目前CR929遠(yuǎn)程寬體客機(jī)的研制方并沒有對英國發(fā)動機(jī)公司的表態(tài)發(fā)表評論。
其實(shí),民航客機(jī)使用國際供應(yīng)商的發(fā)動機(jī),對于世界航空工業(yè)領(lǐng)域來說是非常常見的選擇。據(jù)了解,不僅是中國的C919,美國的波音、歐洲的空客、加拿大的龐巴迪以及巴西的巴西航空工業(yè),這些研制方都在使用國際供應(yīng)商的發(fā)動機(jī)。
另外,我們可以從科普中國的一篇介紹整個航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀的文章進(jìn)行解答:
航空發(fā)動機(jī)的研制都有哪些難題呢?
中國的現(xiàn)代化工業(yè)起步比國外晚,技術(shù)也比較落后,這讓中國的航空發(fā)動機(jī)水平和中國航空整體水平相比比較低,這個短板影響了整個航空工業(yè)的實(shí)力。而我國在大飛機(jī)的發(fā)動機(jī)上落后很久,上世紀(jì)轟動一時的運(yùn)10所用發(fā)動機(jī)就是波音707所用JT3D-7發(fā)動機(jī)。當(dāng)時雖然已經(jīng)開始著手研制我國自己的發(fā)動機(jī),但是因?yàn)榉N種原因運(yùn)10下馬,科研資料全部銷毀,致使我國發(fā)動機(jī)事業(yè)停滯不前。
難點(diǎn)1:四高
簡單而言,噴氣式飛機(jī)發(fā)動機(jī)就像是一個兩端都開口的圓筒,從前端吸入的空氣經(jīng)過壓氣機(jī)、燃燒室等一系列的內(nèi)部結(jié)構(gòu),而后變?yōu)楦邷?、高速的燃?xì)鈴暮蠖藝娚涑鋈ィ彤a(chǎn)生了向前的反推力。所以,飛機(jī)發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)是“高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷”。
這四高,簡直是個大難題。一般噴氣發(fā)動機(jī)內(nèi)部某些部位的溫度在1600℃左右,而發(fā)動機(jī)風(fēng)扇后的壓氣機(jī)進(jìn)口空氣和出口空氣的壓強(qiáng)都要比大氣壓強(qiáng)要高得多。
與發(fā)動機(jī)相比,大飛機(jī)用的大涵道與發(fā)動機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)的小涵道又有不同,所謂涵道比就是發(fā)動機(jī)外涵道與內(nèi)涵道之比,拋開種種晦澀的技術(shù)細(xì)節(jié)不談,普通人能夠直觀明白的是,大涵道比發(fā)動機(jī)比小涵道比發(fā)動機(jī)的油耗小、推進(jìn)效率好、經(jīng)濟(jì)性能高,不過制造要求也更高,穩(wěn)定性更強(qiáng),比如前者的風(fēng)扇葉片起碼有一米多,而后者則只需0.3—0.4米左右。
拿一款非常高端的發(fā)動機(jī)來說,羅爾斯·羅伊斯公司為A380生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)內(nèi)部的最高溫度達(dá)到了太陽表面的一半,發(fā)動機(jī)內(nèi)部的壓力達(dá)到了50個大氣壓,渦輪葉片葉尖的運(yùn)動速度達(dá)到2000公里/小時,而它的葉片有3米多長。這四高兩低簡直是制造民用大飛機(jī)發(fā)動機(jī)的緊箍咒。
難點(diǎn)2:經(jīng)濟(jì)性與舒適度
除了四高難題以外,民用客機(jī)的發(fā)動機(jī)還必須考慮經(jīng)濟(jì)性能和舒適度,也就是說,油耗要低,噪音也要低。而這些林林總總的問題也正導(dǎo)致了我國飛機(jī)發(fā)動機(jī)發(fā)展緩慢。
難點(diǎn)3:發(fā)動機(jī)的材料和工藝
此外,材料和工藝難題也是不能忽略的,要保持燃油火焰在以每秒100多米高速流動的高壓氣流中穩(wěn)定燃燒,這與在狂風(fēng)中保證手中火炬不滅一樣困難;同時要保護(hù)燃燒室火焰筒壁不被高溫燃?xì)鉄g,不僅需要耐高溫材料和耐熱涂層,還要通過燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計,采取冷卻手段,降低燃燒室筒壁溫度。
目前國外發(fā)達(dá)國家的發(fā)動機(jī)主軸承的壽命都在1萬小時以上,而我國的基本在900小時以內(nèi),差距還很大。而現(xiàn)代高性能航空發(fā)動機(jī)都采取一些高強(qiáng)度、耐高溫材料,包括鈦、鎳、鋁、復(fù)合材料以及鎳基和鈷基超耐熱合金。有分析認(rèn)為,中國現(xiàn)在超耐熱合金還不能完全自給,據(jù)估計中國每年超耐熱合金的生產(chǎn)量約為10000噸,而需求量則為20000噸。更有專家指出,制造發(fā)動機(jī)風(fēng)扇的復(fù)合材料目前國內(nèi)做不出來。
在全球化的時代里,一味講究國產(chǎn)率實(shí)際上并沒有太多的價值,737和A380上面也有不少零件來自于中國制造商。
就拿C919來說,C919使用了美法合資CFM公司的LEAP-1C的發(fā)動機(jī),其實(shí)波音與空客的飛機(jī)也用了這個發(fā)動機(jī),C-919用了它可以消耗比同級別飛機(jī)少15%的燃油,降低10%的座公里直接使用成本,還可以減少50%的碳排放量,別人的好東西可以拿來用為什么不用呢?
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原文標(biāo)題:中俄合研CR929飛機(jī),為啥要用英國發(fā)動機(jī)?
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