日前,一架已经换装的涡扇20国产大推力航空发动机,且涂上空军正式涂装的运20“鲲鹏”运输机在某地的上空飞行时被拍摄到,这意味着涡扇20航空发动机已经顺利完成测试工作,搭载该型号航空发动机的运20B“鲲鹏”运输机也成功服役。这对中国航空工业的发展有着深远的历史意义,又是中国在航空发动机发展上的又一个重大突破,至此中国国产运20运输机的发动机不再受制于,且能够获得更优秀的运载能力。
已经换装涡扇20并涂上正式涂装的运20B运输机
运20的研制始于2007年,在此之前中国空军仅有28架从俄罗斯进口的伊尔-76运输机,数量非常有限,难以满足中国空军的战略投送需求。除此之外,2005年中国还与俄罗斯签订了采购40架伊尔-76运输机的军事合同,总价值10亿美元。但这份合同最终没有完成,原因是俄罗斯在得到中国这笔资金后,用于运输机生产线的搬迁和升级之上,导致无法如期交付,最终俄罗斯方违约。作为补偿,俄罗斯方面向中国提供了大约400台D-30KP-2发动机。
运20运输机
中国空军在得到这批发动机后,将部分运用在了轰6K“战神”轰炸机之上,该发动机的装备使得轰6K“战神”轰炸机的航程从5000公里提升到了8000公里,载弹量从9吨提升到了12吨,整体性能大幅度提升。除了运用到轰6K“战神”轰炸机以外,中国空军还决定用这批航空发动机发展中国全新一代战略运输机,以解决中国战略运输机空白,有钱也买不到的局面。于是2007年3月,中国宣布启动大飞机工程,这就是后来的运20“鲲鹏”运输机。
轰6K搭载的就是D-30KP-2发动机
2013年1月26日,经过6年的不懈努力,中国首款200吨级大型运输机运-20成功首飞,这标志着中国在大型国产运输机的发展上取得了实质性的进展,成为继美国和俄罗斯之后,全球第三个具备独立研制200吨级大型运输机的国际,它的服役将从根本上弥补中国空军战略运输力量的不足。2016年7月6日,首批运-20“鲲鹏”运输机正式交付解放军空军某部队,这标志着运20运输机的研制取得了成功,从中我们不难看出,中国在运-20“鲲鹏”运输机的研制上一共花费了9年的时间,它的服役将使得中国空军具备了战略投送能力。
运-20“鲲鹏”运输机
从设计上来看,它借鉴了俄罗斯伊尔76运输机和美国空军C17“环球霸王”运输机的优点,并结合中国空军的需求设计而来,其运载能力介于两者之间,最大起飞重量220吨,最大运载能力66吨。伊尔76运输机的最大起飞重量则为210吨,最大运载能力60吨,C17“环球霸王”运输机的最大起飞重量则为265吨,最大运载能力77吨。它的服役除了执行战略运输和投送以外,还有着较大的改装潜能,如改装成为空中加油机、大型预警机、电子战机等等。
2014年珠海航展上运-20与C-17战略运输机同框,发动机差距明显
目前其改造的运20加油机已经服役,运20加油机的服役将大幅度提升中国空军的作战半径,除了为能够为战斗机进行空中加油以外,它还能为空警500预警机和轰6N轰炸机进行空中加油。但早期的运20“鲲鹏”运输机也存在着不足,那就是航空发动机,运20“鲲鹏”运输机采用的是早期俄罗斯提供的D-30KP-2发动机,该发动机整体处于上世纪70年代的水平,早已落后于时代,就连俄罗斯也已经不再使用,它的装备只是解决了运20有无发动机的问题,保证能够顺利完成研制和装备。
运20加油机
该发动机装备在最初的伊尔76运输机之上,于1974年6月服役,装备时间较早。但当时该发动机的最大推力仅有12吨,使得伊尔76运输机的最大起飞重量190吨,最大运载能力48吨。后续进行优化后的伊尔-76TD运输机,其最大运载能力也仅有50吨。进入到本世纪以后,俄罗斯空军逐步在伊尔-76-MD-90A/76-TD-90VD/76-MF等型号上换装推力更大的PS-90A-76涡扇发动机,与D-30KP-2发动机相比,它的最大推力提升到了16吨,发动机直径更大,属于大涵道比涡扇发动机。使得后续的伊尔76运输机最大起飞重量提升到了210吨,最大运载能力提升到了60吨。
中国空军装备的伊尔76,搭载的就是D-30KP-2发动机
俄罗斯早期的伊尔76装备的也是D-30KP-2发动机
运20装备的也是D-30KP-2发动机
所以,在此背景下运20“鲲鹏”运输机在装备D-30KP-2发动机的情况下,不可能达到220吨的最大起飞重量和66吨的运载能力。要知道,C17“环球霸王”运输机搭载的F117-PW-100涡扇发动机,其最大推力达到了18吨,才获得77吨的最大运载能力。为此,运20“鲲鹏”运输机要想达到设计指标,那就必须换装推力更大的大涵道比涡扇发动机,这也是唯一的解决办法。
伊尔76MD-90A上装备的PS-90A-76发动机
早期,在运20立项之初,在与之配套的发动机上,中国采用三步走的办法,第一步数直接采用俄罗斯的D-30KP-2发动机,让运20能够顺利研制和装备;第二步是对D-30KP-2发动机进行国产化(也就是涡扇18),解决国产发动机有无的问题,摆脱对俄罗斯的依赖;第三步是发展全新一代涡扇20大涵道比涡扇发动机,提升运20的性能。
网友绘制的涡扇20发动机和D-30KP2涡扇发动机对比图
不过从目前的发展情况来看,在国产发动机的研制上似乎直接跳过了D-30KP-2发动机的国产化工作,而是全身心投入到了涡扇20发动机的研发当中。而对于涡扇20的发展,实际上早在2014年曾装配在伊尔-76实验平台上进行试飞,其图片还在网络上进行了曝光,从曝光的图片中我们不难看出,涡扇20发动机的直径明显比D-30KP-2发动机大得多。从最新装备在运20上的涡扇20发动机,其直径也比D-30KP-2发动机更大。
涡扇20发动机的装备,对于运20运输机和中国航空工业的发展来说,其意义深远。首先,它解决了运20运输机国产发动机问题,受制于人的历史成为过去式。第二,涡扇20属于大涵道比涡扇发动机,经济性更高,推力更大,从外界推测的数据来看,涡扇20的最大推力预计在16吨左右,单台推力比D-30KP-2发动机提升了4吨,这将让运20发挥更优秀的运载能力,达到最初的设计指标。同时,也将提升运20运输机的航程。
运20运输机
除此之外,国产涡扇20发动机装备,还将使得运20的量产不再受限,可以实现大批量生产和装备。据悉,包括中国空军,民用航空在内,中国对大型运输机的需求至少在300架以上。另外,还要改装成为加油机、预警机和其它特种作战飞机等,加上目前中国空军已经向国际市场推出外贸版运20运输机。所以,未来对运20运输机的需求会很大,国产涡扇20发动机装备后将解决运20运输机生产受制于的局面。
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(潜望者2023年3月21日著,未经授权请勿转载,抄袭必究!)
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