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涡扇20终于亮相了!姗姗来迟并非技术问题导致,或另有隐情

早在2012年,涡扇20的试飞照就被。然而,多少人是盼了一年又一年,就是迟迟不见涡扇20量产!最近,涡扇20真身终于亮相了!根据曝光的图片来看,一架安装4台涡扇20的运20B与一架安装4台D30-kp2的伊尔76、一架安装涡扇18/D30-kp2的运20一同亮相。查阅资料得知涡扇18/D30-kp2的直径为1.455米,按照发动机直径和机身高度比值测算,涡扇20的直径达到2.3米以上!这说明涡扇20已经开始量产了!

曝光

运20B与伊尔76、运20A同框照片

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这时间间隔也太久了,有人说我国是因为遇到重大技术难题迟迟无法解决,才导致涡扇20到现在才亮相。那么真实情况是怎样的呢?

实际上并不是因为技术问题迟迟无法解决才导致涡扇20拖延至今的,而是另有隐情!事实上,涡扇20的研制可分为2个阶段。

疑似涡扇20真机照片

一、涡扇20一开始目标仅13吨~14吨,相比D30国产化型号涡扇18没多大提升。

运20诞生之初,国内缺少合适的航发。为加快运20研制进度,我国需要引进一款推力12.5吨以上的航发。与此同时,为提升轰6性能,我国也需要一款油耗更低的航发用于替代涡喷8。在当时,只有老掉牙的D30能够同时满足运20和轰6改进型的要求。于是我国就从俄罗斯引进D30-kp2。为摆脱发动机受制于人的局面,我国也很快开始仿制D30-kp2。

CFM-56涡扇发动机

当然,仿制这种落后的发动机只是为了应急而已,我国真正想做的是独立研制大涵道比涡扇发动机!然而,鉴于当时我国的材料、经验都很欠缺,作为我国自主研制的第一款大涵道比涡扇发动机,高层怕无法实现,不敢把目标定得太高。仅仅是以上世纪90年代初的美法合资公司研制的CFM-56涡扇发动机为目标。也就是说当时涡扇20的研制目标是推力达到13-14吨,涵道比5。

二、因科技进步太快、原定目标推力和涡扇18差不多,涡扇20做了一次非常好的目标修改。

D30-kp2推力为12.5吨,其国产化型号涡扇18推力为13.2吨。原本涡扇20的目标就是替代D30-kp2。然而,由于仿制D30-kp2的国产型号涡扇18进展很快。原本用于替代D30-kp2的涡扇20变得没那么重要。如果继续沿着这个目标继续研制,似乎有点重复建设,浪费科研资源。最终这个目标被放弃。

涡扇20

恰好当时我国的经济快速发展也带动了科技实力快速增长。各种航空发动机新材料不断涌现。当时高层发现,当初给涡扇20定的目标太低了。于是,就要求更改设计目标。这次,高层的决策做得相当好!

根据曾经曝光的期刊文章来看,涡扇20的涵道比可达到8(CJ1000涵道比为9,不可能是它)!这说明,当时高层充分考虑提高涡扇20指标后的研制难度和涡扇20的发展潜力,应用机型,最终决定,将涡扇20的研制指标改成涵道比8,推力分阶段实现。

2014年,某期刊提到一种涵道比为8的发动机,预计就是涡扇20

涵道比从5提升到8本事研制难度就大了不少,如果一开始就要求涡扇20达到设计转速,显然会大大增加研制难度。为降低研制难度,涡扇20的推力指标分成2个阶段,第一阶段为转速、推力都偏低的阶段,推力仅16吨,第二阶段为转速达到设计转速,推力大大增加,预计至少达到20吨。

这样做有两个好处:1、提升运20改进幅度,让涡扇20版运20改进型相比D30/涡扇18版运20性能大幅度提升。2、涡扇20经简单改进就能作为起飞重量350吨,甚至400吨的巨型运输机动力。

2012年曝光的初版涡扇20试飞照片

上述推测,可从2012年曝光的伊尔76挂载单个涡扇20的试飞图得到证实,根据测算,当时的涡扇20直径不超过2米,如今直径超过2.3米,显然这中间已经经过一次加大风扇的改进。

最后,特别说明一点,涡扇20并不能作为轰20的航发。

根据目前官方透露的消息来看,轰20是一款类似美国B2的飞翼式隐身轰炸机。发动机采用内置方式布置在机身中轴两侧。既然是内置,直径就不可能太大。以美国B2为例,其发动机的直径仅0.97米。涡扇20的直径超过2.3米,显然不可能作为轰20的发动机。

轰20设想图

其次,飞翼式隐身战略轰炸机需要飞到15000米高空,如果涵道比太大,其有效推力将大大降低。从直径来看,预计涡扇20的涵道比将超过6,相比之下,B2发动机涵道比仅0.87而已。

结论:经过一次较大的研制目标修改以后,涡扇20最终在2019年完成试验,并开始小批量生产。前后耗时12年,远超美国研制一款同级别涡扇发动机的时间,但实际上这已经相当于研制2款大涵道比涡扇发动机了!这就不能说涡扇20研制进度太慢了,而是太快了!

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