CR929变成C929这个事已经彻底成为定局,中俄在宽体客机项目上分道扬镳并不算坏事,但影响还是有的。近日俄罗斯副总理曼图洛夫透露,俄方致力为C929客机提供“优良的部件”,这个表态可能意味着俄罗斯方面可能会暂缓PD-35涡扇发动机的发展,C929客机在短时期之内无法指望这个发动机了,国产35吨级大涵道比涡扇也借机走到前台。
俄罗斯方面对此解释是,他们近期要把精力放在MS-21、SJ-100等国产化单通道客机的发展上,力图尽快完成试飞,去替代俄罗斯航空公司现有的西方客机。至于相对有限的宽体客机需求,已经通过重启伊尔-96-400M来满足。以上三个项目都将由俄罗斯独立完成,不需要依赖西方,因此安全可靠不用担心制裁等问题,在这种考虑下,C929这样的宽体客机对于俄方来说就并不显得迫切了。
这样一来,C929客机的动力短期内只能选择西方发动机。事实上中国民航总局已经颁发了罗·罗公司遄达7000发动机的适航证书,这种最大推力达300-320 KN的大涵道比涡扇是A330neo的唯一动力,完全能满足C929的需求。遄达7000发动机满足C929的试飞和早期生产交付不是问题,但也绝非长久之计。
长期使用西方航发也会存在并且还有潜在的风险。此前美英一些政客已经盯下我们的民机工业,叫嚣“不允许出现第二个华为”,欲把我们民机工业除之而后快。实际上在特朗普时代,这些人已经把断供发动机摆上台面,只不过内部利益冲突而未能成行,显然我们不能把自己的命运寄托在别人内讧上面。因此国产同等级航发的研制必须加速,长江2000发动机也因此展露在聚光灯下。
此前我们为C919客机研制了长江1000A(CJ1000A)大涵道比涡扇发动机,目前CJ1000A大涵道比涡扇发动机已经在运-20空中试车台进行空中试飞,预计在2030年之前投入运营。因此我们可以在CJ1000A大涵道比涡扇发动机的基础上发展C929宽体客机的发动机,这就是长江2000(CJ2000)大涵道比涡扇发动机的由来。
根据相关资料,CJ2000以CJ1000为基础,通过部件尺寸等比例放大和加级的方式来实现推力增长,同时采用一系列新技术,来提高发动机的性能,以满足C929客机的需要。这样的缩放发展也是当今航空发动机常用的方法,例如俄罗斯PD-35大涵道比涡扇就是从PD-14发展而来,优点就是能够缩短发动机研制周期,降低项目风险,减少研制费用。
CJ2000大涵道比涡扇发动机的整体结构为1级风扇、10级高压压气机、2级高压涡轮、7级低压涡轮、4级低压增压机,燃料室为环形燃料室,采用先进燃烧技术以降低排放。从这个结构来看,CJ2000的结构与通用电气公司的GENX系列相同,后者正是波音787系列客机的发动机。
性能指标方面,CJ2000大涵道比涡扇发动机起飞推力为35吨,相当于GENX-1B的水平。涵道比为10,巡航油耗率为0.51公斤/公斤力.小时,发动机功重比超过6,这些指标均达到或者超过GENX-1B的水平。
CJ2000大涵道比涡扇发动机采用的新技术包括:大直径复合材料风扇叶片、陶瓷基复合材料、3D打印技术等等。其中最引人注目的就是齿轮传动技术,齿轮传动技术是现代大涵道比涡扇发动机发展趋势,它在发动机压气机与风扇之间加入减速系统,这样让两者都能够工作在自己的最佳传速,不用迁就对方,从而提高发动机工作效率,降低油耗、噪声等。
目前齿轮传动技术在西方大涵道比涡扇发动机运用也是刚刚起步,且多为中小推力发动机,因此CJ2000如果能够采用齿轮传动系统,表明我们可以利用后发优势,有可能实现弯道超车。
根据相关报道,CJ2000大涵道风扇发动机核心机已经在2019年完成技术研制,2020年核心机启动成功,完成了相关技术试验工作,在试验之中,核心机表现稳定,测试中的最高转速达到了额定指标的100.6%,超出了性能预期。
2020年左右,CJ2000进入技术验证机阶段,首台CJ2000-AX技术验证机完成组装,进入地面试车阶段,预计在2025年之前完成研制工作,2025之后进入运-20空中试车台进行试飞,2030年配套C929客机首飞,2035年投入航线客机提供强劲有力的“中国心”,不再担心受制于人。同时CJ2000优异的性能也为C929客机继续升级提供了充足的动力储备。
CJ2000大涵道比涡扇发动机还有军用潜力,它的推力超过35吨,几乎是TF39涡扇发动机的两倍,后者起飞推力为18吨,配套C-5A巨型运输机。俄罗斯安-124的D18T发动机起飞推力也只有22吨,相当于CJ2000发动机的60%左右,因此我们可以在CJ2000大涵道比涡扇发动机的基础上研制国产巨型运输机。
由此可见,CJ2000这一种发动机的突破,带来的不仅仅是C929的顺利诞生,很可能还是“运-30”的横空出世,一下子把国产大飞机领域拔高到世界顶尖,和美苏当年的辉煌并肩。
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