海量運20的保障——我國渦扇18發動機投產在即

據報道我國仿製D30KP2的渦扇18發動機今年將正式投入批量生產,這為轟6K、轟6N、運-20加速生產掃清了障礙,使用D-30KP2發動機的轟6K和轟6N無論是在載彈量、航程還是作戰能力都有了大幅度提高,不僅為中國空軍提供了作戰範圍延伸至第二島鏈的遠程航空打擊平臺,還成功延長了轟-6這樣一款服役數十年的老型號的技術壽命,它們規模的擴大意味著空軍遠程打擊能力已足以左右戰局。運20的擴產意義更為重大,它彰顯我國建設戰略空軍的步伐加快,各類基於運20平臺的特種機的研製也將進入收穫期,影響深遠。

D30KP2是蘇聯第一種較大涵道比發動機,是索洛維耶夫設計局的作品,涵道比2.42:1,但在世界範圍內只能算中等涵道比發動機,它事實上已經很落後了,只能算大涵道比發動機的前身,其噴氣速度不夠快,不適合戰鬥機,噪音又比較大、耗油率也不低,性能明顯落後於更先進的大涵道比發動機。


海量運20的保障——我國渦扇18發動機投產在即


D30KP2中等涵道比渦扇發動機

D30KP2之所以涵道比不高,很大程度上是因為蘇聯的大尺寸風扇技術落後,大尺寸風扇的難點主要在加工製造方面。為了追求更大直徑外涵,以求通過提高空氣流量來加大推力,同時降低轉速,減小噪音,要求風扇具備細長的外型,但是惡劣的工作環境又要求風扇的機械強度不能太低,還要儘可能的減少重量,於是很多風扇就設計成空心結構,這種細緻精密實在非粗獷豪放的蘇聯人所長。

下面拿同時期美國的TF39發動機和D30KP2作一個比較,以便讀者能有直觀的瞭解,TF39的涵道比達8,渦輪進口溫度1316攝氏度,推力超過18噸,推重比是5.6,直徑2540毫米,空氣流量達700公斤/秒,巡航耗油率0.594公斤/公斤力*小時(即每1公斤力的推力維持1小時需耗油0.594公斤),壽命接近10000小時。


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C5運輸機及其CF39發動機

D30KP2涵道比僅2.42,推力只有12.5噸,空氣流量僅269公斤/物,推重比也只有4.75,巡航耗油率0.71公斤/公斤力*小時,渦輪進口溫度1122攝氏度,比TF39低了將近200攝氏度,翻修壽命僅3000小時,可見D30KP2在推力、推重比、耗油、壽命上全面落後,而且差距還不小。

但D30KP2再怎麼不堪,好歹是渦扇發動機,比轟6原來的渦噴8強得不是一點,渦噴8的推力只有93千牛,推重比更是隻有可憐的3.94,耗油更是驚人,是名副其實的“油老虎”,而且D30KP2的最大直徑1560毫米,與渦噴8的1400毫米直徑接近,這就為D-30KP2這樣一款翼下吊掛的發動機裝進轟6的機翼根部發動機短艙內提供了可能。

D30KP2雖然性能平庸,但勝在物美價廉,皮實耐用,IL-76來中國十多年了,還沒發生過事故。而運8事故恐怕誰都不會忘記,因此才有了以其為藍本的渦扇18。

海量運20的保障——我國渦扇18發動機投產在即

換裝D30KP2後的轟6

2015年以前我國訂購D30KP的總數為239臺,已全部交付,中國最近引進D30KP2發動機是在2016年和2017年。2016年中國採購了170部D-30KP-2渦扇發動機,2017年又增購了54部,這些發動機都將在2020年交付完畢,至於以後的採購合同暫時還沒有消息,外界推測中國空軍可能會根據渦扇18在實際運用之中表現,才決定是否繼續採購D-30KP-2渦扇發動機,如果渦扇18表現出色,可能不會再買。如果還需要完善,還會下單採購。

渦扇18的仿製由成都航空發動機公司負責,成發具備大修D-30KP-2發動機的能力,這為渦扇18的仿製打下了堅實的基礎。另外渦扇18也能夠原位替代D-30KP-2,加快升級換裝速度,它被視為中國航發的又一里程碑,對我國運輸機和轟炸機擺脫多年來的"心臟病"有巨大作用。

之所以走仿製路線,是因為我國在中等涵道比發動機方面毫無建樹,幾乎沒有任何設計經驗,只能從頭摸索,與世界先進水平差距極大,在這種形勢下,還是先老老實實的仿製比較靠譜。另外我國的葉片製造水平並不比俄羅斯強多少,大直徑風扇的製造需要很高的精度,又不能機械切割,只能鑄造,重量又有很高的要求,難度非常大。好在近些年我國在新型材料方面進步很大,工藝不行,材料補,渦扇18的推重比應該比D30KP2有很大提高,渦扇18最重大的意義是實現了動力的自主可控,就這方面而言,是一個很大的成功。


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