C919的LEAP-1C发动机是严重缩水的“猴版”

飞帅 2021-10-13 11:47:12

受制于民航发动机领域的长期落后,我国自主设计的第一种干线客机C919不得不采用了进口的LEAP-1C发动机,LEAP系列发动机由美国通用和法国赛峰合资的CFM公司研制,虽然双各出自50%,但核心的热端部件却是由通用负责设计制造的,赛峰只负责低压部件,也就是说,美国在是否对华供应LEAP-1C发动机这个问题上的影响力是决定性的。

LEAP-1C发动机剖视图

作为新一代的民用航空动力,LEAP发动机采用了一系列超前技术:

①其风扇叶片采用了三维编织树脂模传递成形技术制造的复合材料。用大白话说,就是由碳纤维编织成,类似草席的一种结构,但碳纤维并不是简单的层层堆叠在一起,而是采用三维技术编织成互相交错的网状结构,再注入树脂加压固化而成。它克服了传统的碳纤维材料在鸟撞试验中脱层的问题,具备强度高、重量轻、耐腐蚀等优点。因这种材料强度高,LEAP发动机的风扇只有18个叶片(CFM56-7B是24叶片),长度达到1.8米,涵道比也随之达到了11,极大减小了油耗,还降低了噪音。

LEAP系列发动机树脂基复合材料风扇叶片制造过程

②其燃烧室采用了第二代双环预混旋流技术(英文简称TAPS)。能使高压空气流与燃油射流垂直相交,让燃油与空气充分混合,贫油即可达到富油的燃烧效果,即能用更少的油耗达到预期的燃烧效果,还减少氮氧化物排放。用大白话说就是燃烧充分,冒烟少,像米格29那样冒黑烟更是不可能。

③其两级高压涡轮采用了陶瓷基复合材料,7级低压涡轮用的是钛铝合金。这两种材料重量轻、强度大、耐高温,还不需要做成空心的充气冷却。不仅使LEAP发动机的涡轮前温度达到了1900K左右,还带来更长的寿命,这对提高民航客机的经济性非常重要。

总之,与CFM56-7B相比,LEAP油耗减少15%,氮氧化物排放量低60%,噪声降低10~15dB,而可靠性则保持不变,堪称跨代的民航动力系统,

LEAP系列有ABC三个型号,分别供应欧洲空客、美国波音和中国商飞。向我国出口的LEAP-1C重达3935公斤,比B型的2780公斤多了1155公斤,长度则由3.14米骤增至4.5米,增加了1.36米之多,宽高也有增加,C型推力12-13吨,比B型稍大。由此可见,LEAP-1C的性能毫无疑问是三个型号中最差的。

波音737MAX的LEAP-1B发动机

C919的LEAP-1C发动机

背后的原因是,CFM公司出于种种目的对LEAP-1C进行了大幅度的降级,复合材料风扇机匣被替换为传统的高温合金机匣,高低压涡轮的陶瓷基复合材料叶片和钛铝叶片也替换为上一代的常规高温合金材料叶片,但为了让发动机性能好看一些,有个好卖相,只好增大进气量,加大体形,增加级数,保证重要指标不下滑,一来二去,LEAP-1C就成了与A/B两型完全不在一个水平上的发动机。

结果就是,LEAP-1C本身的耗油量并不大,但由于糟糕的推重比,C919的航程和油耗肯定是大受影响,装备LEAP-1B的波音737MAX航程为6000-7000公里,而C919的航程只有4000-5500公里,这足以表明装备了LEAP-1C的C919根本不具备在世界民航市场上与波音空客竞争的实力。

分别装备LEAP-1A/B/C的三种客机

美国控制的CFM公司之所以把缩水如此严重的LEAP-1C发动机卖给中国,主要基于以下两点考虑:

①防止我国逆向仿制。欧美对中国人强大的学习能力还是非常敬畏的,别的不说,从最近十几年来西方国家的尖端武器装备极少光顾珠海航展可见一斑。要是出口最先进的产品,说不定一个不经意的细节就会给善于钻研的中国科技人员以很大启发,它们认为,假以时日,我国完全有能力消化吸收LEAP发动机的关键技术,并转为军用。

②留出后手准备关键时刻狙击C919的国产动力。美国之所以要向中国出口性能大幅缩水的LEAP-1C发动机,就是为了在CJ1000取得重大突破的关键时刻,放开向出口A/B两型的限制,达到扼杀CJ1000乃至中国民用航空发动机产业的目的。这是美帝惯用的伎俩,加拿大庞巴迪公司A220客机的命运就是前车之鉴,美国对加拿大尚且如此落井下石,更不要说中国了。

庞巴迪A220客机

而对华出口“猴版”,就能既能达到占领中国民航发动机市场,又保住自己核心技术的目的,这再一次证明了所谓“用市场换技术”只是单方面的一厢情愿,即使花再多的钱,真正的核心技术也是买不来的。

还要特别强调的一点就是,美国出售的LEAP-1C发动机不仅性能缩水,开“后门”肯定也是少不了的,说不定还很多,因此,即使我国定购的发动机全部交货,也绝非万事大吉,还存在很大的隐患,尽可能发现所有的“后门”,并一一排除也是一个艰巨的挑战。

常言道“打铁还需自身硬”,C919乃至C929的动力系统最终还是要立足国产,虽然现在的CJ1000用的还是宽弦空心叶片、钛合金风扇机匣和单环腔燃烧室,涵道比也只有9,但这对民航动力起点很低的我国而言,已经是巨大的进步了。即使CJ1000的经济性差一些,只要安全性有保障,也需要试运营,在实践中不断摸索成长。

CJ1000仍有很长的成长期

最后,从空客成长过程中的美欧补贴血拼可以发现,一个新的民航巨头崛起是很艰难的,欧美绝不会把利润丰富的中国乃至世界市场拱手相让。

资料源自《中国航空制造技术》

《材料工程》

50 阅读:22310
评论列表
  • 2021-10-13 17:47

    [得瑟]汽车发动机都不怎么样了,航发的差距只会更大。。。[笑着哭]所以平常心,慢慢来。。。

    adsrct 回复:
    也别太乐观,认识差距,认识自己才能有更大的进步
    adsrct 回复:
    日本航空和航海都很发达,主要在于美国给不给搞,美国对日本是两手准备的
  • 2021-10-13 18:17

    乱编,装配AB型号的飞机一样被卖给中国,怕中国得到技术的问题是不存在的

    Kiss龙 回复:
    无权限的话不能动。一动就毁。
    流浪在车里的果子 回复:
    有些东西你是不能动手的[得瑟]
  • 2021-10-13 15:57

    说得商飞的都是傻子样,这是一个博弈过程,看谁笑到最后

  • 2021-10-13 17:05

    不是猴版才怪!再高的成本买不到核心的东西。

  • 2021-10-13 20:54

    我们的可靠性没有问题了,就把进口阉割版发动机踢出去,不就是经济性能差点,迭代更新。没有使用量,哪来的发现和改进。

  • 2021-10-13 22:56

    没办法,人家给的猴版都是能买到的最先进的

  • 2021-10-13 20:18

    个人倒是不一定,毕竟抛开价格谈性能有点过于武断,pt6系列发动机也有众多型号,有些也是功率接近缺重量悬殊,是不是存在前期919初期型号为了降低研制成本才购买c型,后期订购量和航线需求变远再采购ab型的可能呢

    欢乐谷 回复: 狼烟烽火
    我们没有选择的权力,人家给什么,我们就只能用什么。
    狼烟烽火 回复:
    如果是降低成本应该直接购买AB型,C型除了名字其它和AB型完全不一样,单独开发出来的型号售价绝对不会低[流鼻涕]
  • 2021-10-13 18:37

    那么你有志气点,不买!

  • MASK 8
    2021-10-13 23:14

    保持比你现有的好一点,价格差不多,形成持续优势,这是常用的商业竞争方式,没什么大不了的。

  • 2021-10-13 21:10

    大飞机绝对不能让上海参与,必须由沈飞成飞主持。不信就等着瞧。

    欧阳 回复:
    大飞机只有上海和西飞有经验有积累,沈霍伊和成飞插不上手
  • 2021-10-14 15:08

    芯片没有,发动机也没有,有点技术含量的制造都没有啊,看来路还很长。。。。

  • 2021-10-13 22:04

    动动脑子,发动机这么好逆向吗?

  • 2021-10-13 18:13

    国产发动机性能比国外的好,现在还不稳定只能先进口过度一下

    坏流小氓 回复:
    大哥,喝了多少?
    adsrct 回复:
    你才是脑子进水了,汽车发动机肯定会长期研制下的,无论军用还是民用,目前不会被淘汰
  • 2021-10-13 20:30

    厉害了你的国

  • 2021-10-13 18:05

    看了第一句话,下面就不想看[得瑟]

  • 2021-10-13 18:14

    这个真不能急,慢慢来脚踏实地。

  • 2021-10-13 18:44

    cfm56 和v2500貌似已经不产了,现在就是pw和leap。我想问一下发动机油耗差不多的情况下,如果总重差别不大,航程差快2000公里的话,是不是设计上的原因

  • 2021-10-13 22:25

    我本来以为是国产的呢,知耻而后勇吧

  • 2021-10-13 18:02

    核心科技是买不来的,不想被卡脖子,还是要立足自主研发,不怕差距大,就怕没信心和决心

  • 2021-10-14 03:29

    有919,929的存在,就算飞不起来,波音空客也不敢胡为!看芯片后果,华为做不成,你其它厂家只能高价买,饥民准备加价换手机吧。联想科技公司只是帮中科院搞补贴打豉油的。

  • 2021-10-14 07:43

    咋了?我们没买320还是没买737?这些飞机全配A和B?

  • 2021-10-14 16:10

    商品技术有专利保护,自己开发要绕过专利,不是拿来就可以用的

  • 2021-10-14 15:43

    呵呵,防止仿制都扯上了,要仿制搞台波音飞机拆下发动机仿就行了

  • 2021-10-14 15:53

    航发国货任重道远!

  • 2021-10-14 16:00

    看清楚航发资料里面重量含啥不含啥 同系列的航发重量增重斤一吨技术性能不大变[笑着哭]只有小编做的出来

  • 2022-05-18 17:07

    这种大工程,不能放上海、湖北和江西

  • YY 2
    2021-10-13 23:07

    猴版又如何,可以不买吗?

  • 2021-10-14 11:13

    复合材料风扇机匣被替换为传统的高温合金机匣,高低压涡轮的陶瓷基复合材料叶片和钛铝叶片也替换为上一代的常规高温合金材料叶片。 基本都是在胡说,首先机匣要么是复合材料,要么是阻燃钛合金,老式的可能用不锈钢,但是绝对不会用耐高温合金。因为机匣一点都不热。 还有,没有什么涡轮可以用钛铝合金的,那玩意高温直接就化了,高压涡轮必须用单晶材料加高温涂层,低压涡轮可以用陶瓷基复材。涡轮材料属于核心机,这个是不能改的。涡前总温变了,那就是算新型号大改了。

  • 2021-10-13 21:06

    重要中国公司不用国产的

  • 2021-10-13 23:44

    潜在客户主要是国内航空公司,该型发动机航程完全满足国内所有航线需要的。

  • 2021-10-14 01:13

    自力更生,努力研发吧!

  • 2021-10-14 06:57

    哈哈哈

  • 2021-10-14 07:06

    919的发动机不可能是进口的,说进口的人都是敌特分子。

  • 2021-10-13 21:09

    不急慢慢来,但研发人员要只争朝久,总体部舍得分钱,不要把钱全抓在自己手里。

  • 2021-10-14 07:01

    霉国人扶持919与波音竞争?这是与虎谋皮。

  • 2021-10-14 10:35

    俺们用电机

  • 2021-10-14 08:28

    这么说吧,除了座椅[笑着哭]

  • 2021-10-14 11:52

    饭要一口一口地吃,没技术只能一步一步来

  • 2021-10-14 14:38

    换了常规材料性能有所下降,稳定性和寿命增加,所有升级都是为了降低成本而不是为了科技升级

  • 2021-10-14 12:52

    买啥美国的发动机,崇洋媚外!