进口猴版发动机只是权宜之计,国产长江1000才是未来首选

科技解析站 2022-10-11 22:45:24

众所周知,国产C919客机目前仍采用美法合资公司CFM公司生产的Leap1C大涵道比涡扇发动机。这款发动机在油耗方面领先CFM56系列一代,稳定性、可靠性也很不错,然而C919客机采用这款发动机却只是权宜之计。

LEAP-1C发动机

Leap-1C发动机是Leap-1系列中的最差型号,相比A型和B型劣势很明显。

LEAP发动机以前称LEAP-X发动机,是GE公司与SNECMA 公司(法国赛峰集团下属公司)合资组成的CFM国际公司(CFMI)作为CFM56系列发动机的后继发动机,为下一代先进的双发单通道旅客机研制的、能满足21世纪“绿色航空”要求的先进发动机。

2008年7月,CFM国际公司正式启动了LEAP发动机的研制工作,分为ABC三个细分型号,分别针对空客A320neo系列、波音737max系列、C919系列。LEAP发动机由1级风扇、3级增压压气机、10级高压压气机、第二代 TAPS贫油燃烧室、2级高压涡轮与7级低压涡轮组成,涵道比为11,总压比为50,这两个循环参数几乎是 CFM-56系列发动机的一倍多。发动机的推力为89~146.3kN。

LEAP-1A长3.33米,宽度2.54米,高度2.36米,重量为3153千克,即3.1吨,风扇叶片直径1.98米,涵道比11:1,总压比50:1,推力在10~15吨,推重比为4.757(15/3.153)。

LEAP-1B长3.14米,宽度2.44米,高度2.12米,重量为2780千克,即2.7吨,风扇叶片直径1.76米,涵道比9:1,总压比50:1,推力10.0~12.0吨,推重比为4.317(12/2.78)。

LEAP-1C长4.5米,宽度2.66米,高度2.72米,重量为3935千克、即3.9吨,风扇叶片直径1.96米,涵道比11:1,总压比50:1,推力12.4~13.4吨,(13.4/3.935)。

从左往右分别是LEAP-1A、B、C三个型号

对比之后我们发现,无论是发动机的体积,还是重量,LEAP-1C都是三者之中最大、最重的,但它的推力并不是三者中最高的。用最重要的指标之一“推重比”来衡量,就会发现,相比LEAP-1C,A型和B型两款航发的推重比分别高了30.72%和26.77%。在推力更小的情况下,LEAP-1C竟然比LEAP-1A重了800公斤;在推力略大的前提下,竟然比LEAP-1B重1155公斤!同样装2台发动机,C919客机仅发动机就多了2.3吨重量。

不愿断供并非出于道义,而是利益最大化的做法。

虽然Leap-1C是Leap-1系列中的最差型号,但对方曾经一度还在讨论要不要断供。奇怪的是,最终对方还是放弃断供想法。外界猜测,这主要是因为当时波音737客机饱受停飞困扰,以及中方暂缓接受波音737max,对方有求于人,不愿意过多刺激中方;其次中方已有涡扇20可以用于应急,这款发动机技术指标同CFM56-7型油耗相当,初期用于运营也只会导致油耗增加而已,可以用补贴解决问题。考虑到断供并不能导致C919项目前功尽弃,反而会刺激中方加速研发,更早诞生一个波音、空客的竞争对手,最终对方选择继续供货并非处于道义或仁慈,而是利益最大化的做法。总结来说就是两方面。

国产C919客机

1、让我国对进口发动机形成依赖,动摇我国自研决心。

自研一款合格的民用涡扇发动机难度是很大的。以前我国就曾因为没有把握自研出一款具有市场竞争力的航发而选择仿制。此外,仿制的难度和成本远低于自研。

然而仿制和自研是不一样的,只能知其然,不知其所以然。这将导致仿制团队没把握,不知道怎么改进,才能做到更好的同时还没保证稳定性和可靠性。后果就是我国将一直受制于人。

2、Leap1C属于猴版型号,根本不怕被仿制。

前面提到,无论是发动机的体积,还是重量,LEAP-1C都是三者之中最大、最重的,但它的推力并不是三者中最高的。根本原因在于外国人留了一手!

相比A型和B型采用第四代涡扇发动机材料,Leap-1C相当于在Leap基础型的基础上,将关键材料更换为落后一代的第三代涡扇发动机材料。

公开资料显示,CEM公司在Leap基础型号上将涡轮盘替换为常规高温合金涡轮盘,陶瓷基复合材料罩环被金属材料代替,钛铝合金叶片也替换为常规高温合金材料与钛合金叶片,高温轻质航空材料的机匣被替换为传统的高温合金机匣,为保证强度,就使得构件截面增大,最终导致Leap-1C相比A型和B型的整体长度和重量均大大增加。

央视报道我国研制出钛铝合金叶片(截图)

这样一款发动机只有设计上具有参考价值,不具备仿制价值。如果非要仿制,最终结果就是,被仿制对象Leap-1C本就落后于Leap--1A型半代,等到仿制成功后,别人领先一代的更先进型号也差不多造好了。可见,别人卖给我们的发动机早就挖了个大坑等着我们。

实际上,对华出口“猴版”发动机,既能占领中国民航发动机市场,又能保住自己的核心技术。这再一次证明了所谓“用市场换技术”只是单方面的一厢情愿,即使花再多的钱,真正的核心技术仍然是买不来的。靠仿制永远都要落后于别人,处处被动。

国产长江1000A发动机才是最佳选择。

当初国产C919为避免被卡脖子,关键核心零部件供应商都做了双重备份,除了发动机之外的其他核心零部件都成立合资公司推进国产化,但在发动机方面,对方始终不愿松口,只愿意出售,不愿意成立合资公司共同研制,并且出售给我国的版本还是猴版。无奈之下,我国只好自己研制发动机,起初打算以涡扇20为基础衍生一款民用航发,后来技术进步后决定参考Leap设计思路,从零开始设计了长江1000发动机。

商发公司公布的长江1000A结构示意图

按照商发公司公布的消息来看,国产长江1000A发动机在设计上几乎与Leap发动机完全一致,仅低压涡轮少一级以及燃烧室有差异,由1级风扇、3级增压压气机、10级高压压气机、2级高压涡轮与6级低压涡轮组成,直径1.95米,长3.29米,与LEAP-1A尺寸基本相当。

Leap发动机采用第二代TAPS贫油燃烧室,而长江1000A发动机仍然采用相对落后的环形燃烧室,虽然燃烧效率差不多,但是产生的氮氧化合物更多,不利于在欧美适航取证,Leap发动机低压涡轮比长江1000A多一级。涵道比方面,长江1000A稍小,但也达到9:1,与Leap1B型相当,小于Leap1A型和Leap1C型。风扇方面长江1000A仍采用钛合金风扇,落后于Leap1C采用的复合材料风扇。两者在油耗方面基本相当,根据商发公司公布的数据长江1000A的耗油率为0.53kg/(kgf·h),而Leap1C的耗油率大概是0.52~0.53kg/(kgf·h),两者几乎没有差别。

商发公司公布的长江1000发动机发展计划

在材料方面,现阶段的长江1000A落后于Leap1C,但今后量产很可能会反超。去年《光明网》就报道我国已经研制出钛铝合金叶片的消息,减重达到200公斤左右。《航空知识》杂志在《拒绝卡脖子的长江1000A发动机》一文中报道,我国已经成功研制出复合材料风扇。按照Leap发动机的测试结果来看,可减重50%。

资料显示,风扇叶片每减重1kg,风扇机匣和传动系统也相应减少1kg,同时发动机结构和飞机的机翼/机身结构也分别减重0.5kg,这种由于风扇结构减重带来的叠代效应对飞机的减重非常重要。

不出意外的话,今后量产后的长江1000A除了燃烧室略微落后导致氮氧化物排放更多之外,其整体材料技术将超过Leap1C,尺寸本就小得多的长江1000A空重将小得多,有利于国产C919客机减重增效。

珠海航展长江1000A发动机1:1模型

配套国产航发也有利于C919客机衍生出军用型号,也可以避免受制于人,提升高端产业产值,创造更多高端岗位,吸引全世界高端人才回流我国。

30 阅读:7255
评论列表
  • 2022-10-11 23:39

    CJ1000A思路是对的,咱们有了才不怕卡脖子。就照欧美最好的抄,集思广益还省时省力,新材料我们马上也有。别慌

    落叶飞沙 回复:
    我们最起码有研制大涵道比的发动机经验了,虽然长江1000比ws20工艺复杂,但是稳扎稳打一定能攻克技术难题
    做事看果做人看心 回复: 科技解析站
    你说的非常对,专业,点赞[点赞]
    科技解析站 回复:
    最多只能借鉴,无法直接抄袭,因为发动机内部非常复杂,差之毫厘,谬以千里。如果不能掌握原理,根本无法借鉴。
  • 沈默 21
    2022-10-12 08:35

    市场换不来核心技术,这个教训我们要世世代代牢记,并传承下去!

  • 2022-10-12 08:09

    C比A,B多了短舱和一些附件,A,B重量只是发动机;C除了发动机,还有一堆设备也算在重量里了。

    上善若水 回复:
    这才是正解
  • 2022-10-12 01:06

    航空发动机还有猴版?谁敢买?卖家还有收入?

    落叶飞沙 回复:
    发动机重推重比低还不是猴版吗
    落叶飞沙 回复:
    反正不能拿最先进的东西跟咱们合作。西方人的正常操作
  • 2022-10-12 10:34

    自研自强路,再难也要走下去!为中国🇨🇳航发人点赞👍

  • 2022-10-11 23:30

    爹有娘有不如自己有,靠天靠地不如靠自己,事实证明拿市场换技术只是一厢情愿…

  • 2022-10-12 16:23

    cj1000a也是中国与欧美合作的民用航发,从软件到硬件都采用大量的欧美标准、技术和产品

    月无影 回复: 科技解析站
    我今年六月参加商飞在上海的庆祝活动,我的师兄,也是副总亲口说的,还不比你这个自媒体么?
    科技解析站 回复:
    扯,那是验证机阶段,现在早就换成国产零部件了,以前我在 头条发文扒过,还给了链接
  • 2022-10-12 09:05

    希望以后在现有基础的民航发动机地基上不断学习改进,并为以后齐肩并驱欧美发动机打下坚实基础。争取十几年后的国产民航飞机达到连镙丝都是国产的

    我想有一只三花猫 回复:
    军用航发和民用航发就是同胞兄弟,你看军用航发有进口零件不?那民用的也就不用,当然如果有物美价廉的零件,我们也应该采购,毕竟有利于降低成本
  • 2022-10-12 08:35

    C和A核心机相同,B因为737的尺寸问题,只能减少风扇直径,减少低压涡轮级数,核心机小一圈。C比A长了1米多,多了发动机短舱,反推等附件。C919航程短是设计需求问题,载油少。

    用户10xxx84 回复: 科技解析站
    所有翼吊都有短舱,但是A家和B家短舱自己做,只买发动机!商飞功底差,国内又压根没有发动机短舱挂架专业,干脆买短舱挂架+发动机总成!
    稻草人 回复:
    载油的多少又不完全取决于大翼油箱,还有中央油箱,大翼长又也不能完全利用,最好的存储空间不一样还在内侧。同样的飞机用不同的小翼油耗都不一样,更何况只是用了同样的发动机,总重,气动外型差别大了。
    科技解析站 回复:
    其他型号一样有发动机短舱[得瑟]
  • 2022-10-12 11:28

    未来

  • 2022-10-12 13:22

    相较军用航发,民航客机发动机中国与美英落后更多,这不是十年,二十年赶得上的,慢慢追吧!

    科技解析站 回复:
    放心,长江1000A与Leap1A和B型差距在半代之内
  • 2022-10-13 16:34

    核心技术是买不来的,无数事件证明核心技术必须自己有

  • 2022-10-12 20:22

    应该再选罗罗发动机,让它们两竞争。

    稻草人 回复:
    这个级别罗罗貌似没竞品,普惠有pw1100
  • 2022-10-12 22:45

    一代材料一代航发,机体材料,飞控系统,液压系统,APU辅助系统,国产大飞机依然任重道远!凡事开头难,迈开了第一步就值得骄傲!再接再厉!

  • 2022-10-12 16:47

    受迫害者妄想症,整天瞎想无故挑起事端。美法合资的cfm航发公司提供给空客波音的最新型号LEAP1A、1B是裸机重量,航发附件他们能自己制造。因为商飞是新公司,技术力量不够,提供商飞的1C包含短舱等附件。

  • 2022-10-13 14:54

    要想让C919更好,更完善,就必须在核心部件、核心技术上有所突破,自己掌控。所以,无论国外是不是封锁,我们都要发奋自立、自强。国外的技术“封锁”,应该说不是坏事,只会让我们更加努力实现“突破”。

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