运20发动机(ws20涡扇发动机的最新发展)

大飞机一直是中国航空空界更大的梦想,当年运-10半途而废的痛苦历历在目,直接把大飞机的梦想往后推了二十年。随着运-20大型运输机的出现,战略运输能力猛增,但核心发动机采用俄制D-30KP-2,有限的小直径功率制约了运-20性能的进一步拓展。那么大家期待的WS-20发动机又成了梦想。相对于当年艰难且几乎遥不可及的科研能力,现在缺的只是时间和经验。比如下图,大众心中理想中的大胖子大风扇。


【资料图】

运-20大风扇

上图有点不成比例,因为这只是p图,只是网友的梦想,但是最近出现了一张安装了大风扇的运-20照片。一架黄色涂装的运-20,侧机翼下两个大直径发动机明显不一样,而且比周围的发动机要厚。从外形上看,应该是专门为运-20研制的WS -20大涵道比涡扇发动机。从涂装来看,这款车型已经处于量产阶段。我们参考之前的传闻,称之为运-20B。国产发动机改装大涵道比后,可以彻底解决制约了20多年的航程和有效载荷问题。

安装了4台WS-20发动机的运-20B

运-20改WS-20

回顾运-20 空之前的军事运输实力,很长一段时间,只有运-8和运-9战术运输机可用,固有性能不足,航程载荷无法满足战略需要。而且2000年以后,因为中以pre-Fercon预警机项目被美国封杀,从俄罗斯购买二手伊尔-76也被站了出来,当然受制于人的事情也做不成了。这导致了200吨级的运-20的快速发展。

为实现运-20的快速成型,借鉴了伊尔-76和C-17的现有气动结构,采用常规气动布局:悬臂上翼、后掠前缘、无翼机翼等。对于科研能力大幅提升的航空空行业来说,气动建模不是问题,匹配的发动机才是头疼的问题。由于没有国产相应的大推力发动机可供选择,俄制成熟的D-30KP2涡扇发动机只能作为退而求其次的选择。

运-20运输机

运-20运输机

目前运-20虽然已经批量服役,前后数量可能超过50架,但心脏病问题亟待解决。毕竟还有空中型加油型和大型装备运输型还在等着用。俄罗斯D-30KP2涡扇发动机是70年代研制的,虽然已经成熟,但是单台发动机更大推力只有12吨。与日本C-2使用的通用电气CF6-80C2相比,推力甚至不到发动机27吨的一半,油耗自然影响性能。

幸运的是,运-20的气动布局和机体设计在航空空工业的建设下得到了优化。发动机虽然动力不是很大,但还是可以勉强使用。运-20的设计更大起飞重量为220吨,更大有效载荷为66吨。实际上由于发动机不是很强大,更大载荷可能在50吨左右,比伊尔-76的47吨略多。

运-20运输机

C-2运输机

由于发动机存在缺陷,运-20未能获得真正意义上的“成功”,量产俄制发动机是无奈的过渡。为了达到最初的设计目标,几乎与运-20的研制同时,WS-20早在2014年就被发现安装在伊尔-76上进行测试。两种发动机的发动机尺寸不同,挂架形状也有很大差异。伊尔-76试验平台的挂架结构得到了加强和加长,目的是为安装更大直径和更大功率的发动机做准备。

随着WS-20安装在伊尔-76试飞平台上,很明显挂架看起来更大更长,发动机尺寸与周围三者完全不同。经过静力试验和飞行试验,经过多年的精心建造,WS-20在伊尔-76平台上的试飞早已结束。2017年,网上出现了运-20B静力试验机,也可以理解为WS-20完成了前期测试工作,开始量产前的准备。

伊尔-76装备了一台WS-20发动机

伊尔-76装备了一台WS-20发动机

WS-20作为新一代大涵道比国产发动机,与D-30KP2涡扇发动机相比,更大推力15吨至12吨,油耗0.57至0.71。更新的运-20B运输机,更大载重量66吨,更大航程可增加20%,达到5000公里以上,已超越伊尔-76逼近美国C-17全球霸王III。

装大风扇的好处不仅是增加航程和载重,还能提高性能,可以产生更大的平台功能,比如空中型加油机,重型装备运输机。未来战略空军的标准一定是装备高性能空中型加油机。以翻新的运-20B加油机为例。空加油半径1000km时,更大供油约90t。空加油半径2000公里时,更大供油70吨左右,即使加油半径3500公里,也能维持40吨的供油。对于三剑客歼10、歼16、歼20在空的远程训练和作战使用,已经可以轻松满足,至少比之前的70吨弹油-6高出数倍。

试飞图片(4架WS-20)

运-20U用于与歼20进行加油试验。

更新的好处还体现在强大的战略交付能力上。由于载重范围比原型机增加了15-20%,更大载重66吨的目标已经实现。对于国产99A主战坦克来说,58吨的总重刚好可以单机携带,陆战之王可以运到5000公里的距离。“鲲鹏之翼”将让中国的军队飞得更高更远。

关键词: 发动机