更新时间:2018-10-28 20:00作者:三水老师
发动机
三种运输机都才用了大涵道比涡轮风扇发动机,它最突出的优点是经济实惠,燃油消耗相对较低。主要原因是这种发动机外涵道的空气不进入燃烧室,而是与内涵道流出的燃气相混合后排出。内外涵道气体混合后,降低了喷嘴平均流速与温度,较低的流速带来较高的推进效率和较低的噪声,而根据热机原理,较低的温度能带来较高的热力学效率。两种因素共同作用,使得涡扇发动机在相同油耗的情况下能获得比涡喷发动机更大的推力。大涵道比发动机的推力主要来自于前风扇驱动的外涵道气流。
根据网络现有信息,2005年4月我国自行研制的第一台高推重比涡扇发动机核心机点火成功。随后网上出现了我国测试飞机携带大涵道比涡扇发动机的照片,据信该发动机是国产涡扇-20发动机,在通过各项严格试验后,将被用于国产大型飞机,例如运-20。目前运-20配备的是俄罗斯D-30KP-2涡扇发动机,这与伊尔-76运输机使用的发动机是同一家族的产品。D-30KP-2虽然是前苏联研制的较为先进的该级别发动机,但与西方最先进的几种发动机相比有明显差距。首先其涵道比较低,还没有真正到达4或者5这样被公认为大涵道比发动机水平的比值。推进效率也比较差,D-30KP-2的巡航耗油率在0.72公斤上下,而西方先进产品的涵道比大约在5以上,巡航耗油率大约为0.6公斤。
这里谈及的西方先进产品指的是已经研制成功、大量装备、军民两用的多种发动机,西方刚刚完成研制的新型发动机的性能要更为出色。C-17使用的是非常出色的普惠公司PW2040涡轮风扇发动机。此型发动机的前身是普惠公司的PW2037发动机,这是一种民航发动机,被波音757-200才用,而PW2040是它的改型,用于波音757-200货运型和加大航程型。PW2040的涵道比为5.9,是名副其实的大涵道比发动机。最终这一经历了完整研发改进过程、经受了大量实际应用考验的发动机被军方指定为C-17的发动机。当时此型发动机已累积了数百万飞行小时的使用经验。
据称假如伊尔-76能够搭配西方标志性的CFM-56涡扇发动机,航程可以比原有水平提高20%。为此,前苏联、俄罗斯正在研制新型PS-90A涡扇发动机,涵道比为5,巡航耗油率降低到0.6,但因为俄罗斯近年科研工作进展的缓慢,该发动机依然处于科研阶段。
小节
运-20作为一个以伊尔-76为基础进行重大改进的全新运输机,摆脱了伊尔-76若干严重的缺陷,将整体性能提高到了接近世界领先水平的范畴。与C-17相比,运-20因为定位和参考基准的重大区别,以及关键子系统(例如发动机)上的差异,与C-17有着相当的差距。但必须肯定运-20作为我国第一个自主研制的大型运输机,起点已经非常的高,在短短十几年内跨越了其他航空强国研制相似机型经历的漫长历程。运-20还为更为出色的未来中国大型运输机奠定了扎实的基础,可以确信我国在不久的将来将取得大型运输机研制工作上决定性的胜利。