以目前中國航空工業發展速度,有希望在20年內研製出GE9X級別的發動機嗎?

高原雷霆


參與過相關研發工作的航空發動機專業同學來回答一下這個問題。

從目前來看,20年的時間顯然不夠現在的中國製造出GE9X水平的發動機。下圖就是美國GE公司最新推出的GE9X發動機,這一代的發動機甚至於可以比之前大受好評的GE90發動機還要節能、環保、噪聲低。

相比之下,中國目前還在襁褓之中的CJ1000發動機【下圖就是我國自主研製的CJ1000大涵道比發動機】,才剛剛經過了核心機100%轉速試驗、整機裝配和整機點火試驗,如果一切順利的話,這臺發動機可能還需要經過若干年的時間。按照最初的2014年制定的計劃,CJ1000應該在2020年取得適航證,但是現在顯然已經落後於研製進度了。說明研發一款大涵道比渦扇發動機要比想象中難得多。

CJ1000發動機雖然說推力不高,但是這是因為這個型號本身設計的就是推力比較小,至於說這款發動機先進不先進,還要看耗油率。如果這款發動機確實可以達到目標參數的話,那麼耗油率指標大概是0.53,已經是世界的先進水平了。

而按照中國商用發動機公司下一步的發展,應該是發展CJ2000發動機,後來又說會跟俄羅斯合作,所以有的人也稱CJ2000為CRJ2000發動機。具體參數官方也沒有給說法,但是按照道理來說,應該目標是衝著GE90去的【下圖是國外網友給出來的一些預測的參數,不過基本上看看就行,不要當真】,所以就算是研製順利,可能20年的時間也就夠中國發展出來一款類似於GE90的大涵道比渦扇發動機,至於說追趕更先進的GE9X發動機,可能就需要更久的時間了。

總之吧,航空發動機,尤其是追求高效率和市場佔有率的民用航空發動機,中國還有很長的路要走。按照中國商用發動機公司自己的說法,“我們希望2025年—2030年,在商用航空發動機領域與世界先進水平縮短一半,到2040年、2050年完全趕上世界先進水平。”

所以說,路漫漫其修遠兮,大家還需要努力呀。


SilentTurbine


明顯不可能,GE9X集中了太多的新技術,是通用電氣公司為波音公司正在研製的波音777X寬體客機研發的下一代大涵道比渦輪風扇發動機,各項指標均領先競爭對手,而且已經在2016年開始整機測試,在2018年開始在波音747飛行試驗檯上完成首次試飛,預計年底完成認證。

先看看GE9X的技術指標,風扇直徑3.4米,進氣道直徑為4.5米,推力可達470千牛,涵道比為10:1,與上一代GE90發動機相比可節省10%~15%燃油消耗。再看看我國在研中的預計裝備國產大飛機的CJ-1000發動機的主要指標,這些指標都來自網絡,可能不算權威,僅當參考:CJ-1000A為雙轉子大涵道比直驅渦扇發動機,涵道比約為9,推力約113~127kN,風扇直徑約為1.95米,風扇葉片採用三維寬弦彎掠設計,數量為18片,材料為TC4鈦合金;低壓壓氣機為3級,高壓壓氣機為10級。可見CJ-1000直徑比GE9X小了一倍,推力小了3倍,不是一個量級的發動機。另一種國產大型發動機CJ-2000也在研製中,預計裝備更大型的CR929大型寬體客機,可能在技術指標上更接近GE9X,但距離實際投入使用還有很長一段路要走。

航空發動機是工業領域的明珠,集中了太多太多的高新技術,而發動機也是一直困擾我國航空工業的“心臟病”。無論國產軍用飛機,還是民用飛機,都收到發動機的制約。要麼推力不足,導致性能下降或是減少載彈量,要麼完全依賴進口。直到近幾年國家才開始重視這個問題,加大投入,幾種重量級發動機陸續上馬,也取得了很多激動人心的進展,但真正使“心臟病”問題改觀,恐怕還是要有相當長的路子要走。

通用電氣是美國航發工業的巨頭,在軍用民用領域都有很多非常成功的產品,與老對手普惠公司對比,GE公司敢於投入更多的新技術,可靠性更佳。當年波音777就是依靠當時也是世界推力最大的民用噴氣發動機GE90的大推力和高可靠性打下江山,使雙發洲際飛行得到認可,創下目前依然沒有對手的安全飛行記錄。所以GE9X的成功也非偶然,這個技術積累和傳承,一步一個腳印踏踏實實走出來的。

GE9X的測試過程非常順利,預計年底完成測試,2020年即可裝備目標機開始實驗飛行。而我國對應的同級別的CJ-2000發動機還未有實機制造出來,在紙面上也是要求2030年完成取證,從一片空白到步入殿堂,任重而道遠,這恐怕不止需要20年功力。而近日傳出的羅羅公司對CR929項目加深合作的消息,恐怕也會對CJ-2000有不利影響。

還請大家拭目以待,共同為中國航空工業加油,為中國航發加油。


航空君


這涉及到航空發動機的研發。航空發動機是當今世界上最複雜,最多學科集成的機械系統之一,涉及氣動熱力學、燃燒學、傳熱學、結構力學等諸多領域,研究出一款優秀的航發並非一朝一夕之事,其研發週期往往長達數十年,並與所投入的資金,人力,以及原有基礎有著密切關係。航空發動機的研發具有高度繼承性,難以做跳躍性進步,即使獲得現成的航發技術,將其吃透、掌握,轉化為自己的功底,也是一個很長的週期,通俗的說,航空發動機的研發是一個逐步積澱,循序漸進的過程。

1939年的he178噴氣驗證機,

西方的噴氣式航空發動機研發時間很早,早在上世紀三十年代,西方某些國家就開始設計第一代噴氣式引擎,而納粹德國在二戰末期即裝備了Me262式噴氣戰機。在冷戰時期,兩陣營出於自身的各種需求,均給予了噴氣引擎研發以巨大的支持,其人力投入與資金支持在今天看來是難以想象的,而隨著冷戰的結束,軍用市場的熱度大幅降溫,民用市場則出現一定程度的飽和,國家逐漸減小對其的支持,再加上航空公司競爭激烈,對機隊的投入成本一再壓縮,這種種因素直接導致了引擎研發的投入成本也被迫降低,可以說西方的航空引擎研發已經進入了“慢車道”,之所以能製造出GE9X這樣優秀的產品,正是得益於其豐富的經驗與深厚的積澱。

我國接觸航空發動機的時間並不晚,早在朝鮮戰爭期間,我軍就接觸了噴氣式航空發動機,而我國自主生產的第一臺航空發動機“渦噴5”則誕生於1956年,在那個年代,噴氣引擎還是個時髦東西。

渦噴-5式噴氣引擎

但由於後來的種種原因,我國的航發研製工作一度處於停滯,相對於美蘇對航空的龐大投入,我國對其的支持也顯得相當無力。但在改革開放後,我國的經濟以驚人的速度攀升,國家得以加大對航空發動機研發的支持,而這場開放所帶來的其他紅利也為中國航空業帶來天翻地覆的變化,軍用與民用市場不斷擴大,更多的人才得以施展拳腳,與國外研發放慢腳步的態勢形成鮮明對比,這也是近年國產發動機呈“追趕”現象的原因所在。而以金錢彌補汗水是困難的,GEX9漂亮的面板下是難以想象的研發積澱,即使在同時期的渦扇20上,我們仍能看到明顯的差距,但渦扇20的誕生也給我們一個信息:我國科研人員已經對航空引擎

渦扇-15小涵道比高推力發動機

的技術積澱已經達到了相當的水平,大涵道比渦扇引擎已經處於穩定的上升期,在同一賽道上的兩名運動員一但有了穩定的差速,速度較快的那個即使落後,也遲早會趕上。20年這個時間略長於一代航空引擎的研發週期,在這個時間內,我國的經濟仍會不斷上升,國家支持力度仍會不斷加大,人才規模仍會不斷擴大。問題中提出了“以目前的速度”,但我認為,我國航發研發工作的前進速度不可能保持現在的速度,即使退一步講,以現在的速度,20年也足矣。


兵器次元


有人說不能,可能是沒有看見是20年內這個時間吧,我認為,現在造出這個級別的發動機,肯定不可能,但是20年左右的時間,等於整整一代科研人員的研發時間,是可以做到的,試問20年前,1998年,有人相信中國能造出自己的大客機C919,自己的五代機殲20和自己的大型運輸機運20嗎?當時的情況和基礎比現在還差,我們都能創造奇蹟,為什麼不敢暢想下一個20年?

圖為我國的CJ1000大涵道比航空發動機,今後將會裝備我國新一代客機和大型運輸機。


我認為,GE9X這種級別的大推力高壽命的大涵道比發動機,凝結的是材料設計和機械設計上的長期積澱,這種積澱必須要經過多年的研發才能得到,只有持續不斷的研發工程,才能一代一代不間斷的延續這個行業的人才培養和技術進步。20年前,美國等國的CFM-56發動機就已經夠我們追趕好一陣子了,但是我們現在的技術已經基本與之持平了,為什麼我們就不能在同樣的20年時間之後,獲得同樣先進的發動機呢?

圖為我國CJ1000大涵道比發動機,其技術基本和上世紀80年代的美國CFM56發動機接近。


要知道,現在可是科技和信息爆發式發展的時代,數字化技術和信息化設計技術使得發動機的設計要比過去方便許多,超級計算機的出現使得部分設計的優化可以交給計算機快速計算出結果,研發速度和製造速度都比過去有了極大的提高,上世紀80年代的CFM-56發動機,已經被我國剛剛開始起步的CJ1000和WS20發動機基本抹平了差距,再過20年的加速發展,肯定會得到GE9X這樣的發動機。

圖為進行抗寒測試的美國GE9X發動機核心機。


所以信心一定要有,現在的研發條件好多了,上世紀80年代電腦都才剛剛出現,西方都能依靠人力設計出CFM-56,我們又怎麼可能利用超算都趕不上呢?技術的進步本身也帶來了研發技術能力的進步。何況我國的經費還有保障,國家大力支持,不成都難。


海事先鋒


GX9X是由GE通用電氣公司研製的商用大涵道比發動機,小編我就是GE的技術粉絲,從小編的稱呼上就可以看出來,而GE的航空發動機在三大航發生產商中排名第一,在軍用發動機領域比普惠強,在民用發動機領域比羅羅強,而GE9ⅹ更是GE公司的力作,現在來說介紹下GE9ⅹ發動機。


GE9ⅹ做為現今世界上推力最大的航空發動機,其地面測試推力達57噸,其使用推力為470千牛,換算成噸約為46噸。噸與千牛的轉換率為980千牛等於100噸,GE90ⅹ的推力相當於3.75臺D30KP2發動機,就是在某種程度上說一臺GE90x發動機就可以供運20運載機使用。這種好發動機對我們來說可是可望不可及。



GE90x發動機的推力為46噸,增壓比為60,而GE90-115B的增壓比為42,涵道比為10,而我國使用的D30kp2發動機涵道比為2.5,而發動機的涵道比越大越省油。GE9ⅹ有多大,GE90ⅹ的風扇直徑為3.7米,接然小編的身高要2.2個小編才能從頭站到底,比我國現在試飛的C919客機機舵直徑還大些。



相當多的技術數據我就不說了,G正9x採用了新型燃燒室與新型葉片,對其使用的風扇葉片我知道一些,風扇葉片有兩種技術路線,其中空心鈦合金葉片由羅羅首創,而複合攻擊材料葉片由斯奈克瑪用在Cfm56系列上,而GE則是採用葉片內部為鈦合金,外部由複合材料包裹,可謂集中了兩種技術的優點,又沒有兩種技術的缺點。

GE9ⅹ發動機屬於超大推力發動機,國際上10噸屬於中等握力發動機,20噸級屬什麼大推力發動機,35級其以上屬於超大推力發動機,我國現在已經和俄羅斯開始了合作35級發動機的研製,只耍能研製出來就能與歐美比肩,到超大推力發動機這個級別的35噸與57噸在技術上的難點都一個樣。無非是在核心機上放大或縮小。



超大推力發動機的研製難度到現在也只有GE、普惠、羅羅能研製的,前蘇聯以超級大國舉國之力發展也只是剛突然20噸大推力發動機的研製瓶頸。那就是安225上用的D18T發動機,推力才23.4噸,
其實35級超大推力發動機我國可以搞出來,可是商發與軍發的最大區別為軍發出問題的最嚴重後果為失去一名飛行員,而像用GE9X發動機的波音777客機上可載600多人,萬一摔機就是幾百條人命,因為出一次事故就可以導致航空公司不再用這個牌子的發動機,做航空發動機不只講究推力,還要是可靠性、油耗、使用壽命、汙染排放等各方面,但一但能研製完式就是鎮國重器。


墨天工


20年後中國飛機發動機技術趕上歐美可能性不大,但是比現在要進步是一定勿庸置疑的。

1.國內實際上還在反向測繪的路上。燃燒理論和機體設計都是知其然不知其所以然,真正以我為主的全新設計幾乎沒有。當然,這只是排除材料、精度和工藝後的差距之一。

2.人才聚集問題。只聽說各省的狀元都去讀經濟金融電子沒聽說去讀材料、機械。工業基礎短板不補齊差距永遠存在。機械行業的機床,刀具,軸承,電子行業的管子、電容,目前最好的還是進口貨。

3.西方對我國技術封鎖。按說西方也沒有外來技術力量借鑑完全是憑藉自己的力量慢慢摸索出來的飛機行業,中國怎麼就不能夠自力更生生產出自己的高級發動機呢?機械行業自己都不自信何況外人。我們這兒說的封鎖是包括兩方面:一方面是指現有的技術封鎖,另一方面是指人才培養的封鎖,尤其以美國為甚中國赴美留學生敏感行業都連簽證都不好拿。

當然,中國的先進飛機發動機1000年也要造出來。20年後可能我們造出了比現在先進的飛機發動機,可是西方的發動機絕不會從現在開始一點兒也不進步。我們只能夠報謹慎的樂觀。


心裡想戴花


未來20年,可能是這個國家科研以及工業製造發生重大變革的時期,早期粗放型發展的路子會大多被現實擊潰,重基礎重精細化製造會成為必然。20年後不一定能幹出GE90這樣的神器,但是離設計出這樣的神器應該非常接近。


素食的貓


就怕折騰,別一有高度就停手,就像渦扇6,那樣永遠好不了,只能在低級階段徘徊不止。有了正確的發展方向,保持連續不絕的發展動力,就沒有辦不成的事。


青山綠水136888044


不可能,整體來說,航空航天領域,中國落後美國至少四十年。而最關鍵的發動機技術,我們也就近十年才開始進步,而且還不是完全自主研發,很多關鍵材料仍然依賴進口。

而航空設計水平也比較低,想要20年內趕上美國的航空工業水平是不可能的。這點我們要理性看待,畢竟中國航空航天都起步很晚,基本上就是70年代後期,我們國家才開始大力支持航空航天的發展,可美國1969年就已經登月了,差距真不是一點點。這是航天,下面再說說航空。

不僅是中國,全世界範圍內,基本上使用的民用客機不是法國空客公司的,就是美國波音公司的飛機,從六十年代到現在,世界各國使用的民用客機大部分都是法國空客或者美國波音。沒辦法,很多國家都無法獨立研發大型客機。雖然我們的C919中大型客機在技術含量上說,只能相當於三十年前的波音737,但是這也是個巨大進步,很多國家仍然無法獨立研製,而我們成功了,自主國產化程度90%以上,發動機技術正在進步。

中國航空雖然起步晚,但是比其他任何國家都更加爭氣,更加有骨氣,也更加有錢,沒辦法,這得益於中國領導人鄧小平的發展理念和政策的前瞻性眼光,經濟好起來了,才能更好的努力發展科技。


老男孩行行攝攝


哈哈哈;總感到航發機、進氣盤的扇葉:'角度:有問題:拋開其它:就進氣盤扇葉:角度:如合理、對整機:散熱:壽命:毫油:自作功功能、都有決定因素:要鬧明白:螺旋進氣原理、拋開舊思維框框、膽大、心細、沒過不去的高山、中國人並不比西方人笨、由於才質:園空間、內為零、外為園半徑終端度、內起40一45度到終端28度左右、多推理、往返試驗葉角度、一定會找到最佳角度、不妥處、請原諒

懇切

拜上


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