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近日,网络上曝出中国第5架运-20运输机(编号785号)成功首飞,并完全使用了国产涡扇20发动机。那么,安装涡扇20的运-20有什么样的技术特点呢?是否意味着运-20将要量产呢?对比国际上的同类型机型,运-20又有什么优势和不足呢?本期出鞘,小编将和您聊聊这些话题。
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在此前,运-20原型机使用的是俄制D-30KP-2涡扇发动机和国产的涡扇-18发动机试飞,D-30KP-2的起飞推力比较低,只有12.5吨,这影响了运20的最大起飞重量,相应的就降低飞机的载荷。而涡扇-18作为D-30KP-2的国产仿制版,延续了原型上世纪60、70年代技术,性能指标已非常落后。
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众所周知,中国在军用航空技术发展上长期受国外封锁,不仅早期与美国合作进行的歼-8II战斗机改进项目八二工程(和平典范)最终流产,在研制武直10时也曾因加拿大在美国的嗖使下停止了普惠PT6C发动机的供应,导致被迫以并非为武直10设计的涡轴-9替代,导致项目发展延误。
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因此,运-20在发展过程中尽可能秉持了独立自主原则,除了动力系统方面仍使用俄制D-30KP-2发动机之外,其余所有的子系统基本均立足于国内。当然,无论从技术上还是政治上的角度来说,我们显然不能指望俄制发动机和涡扇18这种只是解决有无问题的设计与性能落后的发动机。
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早在运-20 首飞后不久,中国空军少将乔良便透露,中国正为运-20研制国产发动机,且已经接近尾声,未来运-20的载重量还能再提升10吨左右。如果乔良少将所言属实的话,那运-20将从现在最大载重66吨一部跳跃到76吨,超越俄罗斯的伊尔-76,基本和C-17相当。
与此同时在网络上出现了一张伊尔-76飞机挂载神秘大涵道比发动机的照片。该照片左侧发动机明显不同于右侧的俄制D-30kp-2,具有现代大涵道比发动机的典型特征,直径明显加大,而且长度更短,有中国空军实验型号的典型黄色涂装。据信这就是为运-20配套的大涵道比发动机涡扇-20。
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涡扇20和太行(涡扇10)发动机之间有很大的血缘和继承关系。我国在研制太行发动机时,很多基本设计都参考自CFM56系列发动机;因为它虽然是给大飞机用的发动机,但核心设计源于美国的F101军用发动机。F101发动机有个非常著名的衍生型号,就是用在F15和F16上的F110发动机。
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涡扇20的基础型号与CFM56-7差不多,它的推力将与涡扇18/D-30KP-2的11吨相同。但它的长度只有2.5米左右,涡扇18则达到5.7米;重量方面,涡扇20大约只有2.3吨,涡扇18达到2.7吨;推重比涡扇20为5左右,而涡扇18只有4.3
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举个例子,如果我国空军的伊尔76换装涡扇20,4部发动机可以节省近2吨的重量,加上涡扇20耗油率方面的优势,可以显著提升伊尔76运输机的航程。这方面俄罗斯人已开始用新的PS-90发动机替换D-30KP-2,换发后的伊尔76TD航程由原来的3600公里,大幅提升至4300公里。
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对运-20来说,涡扇20的价值不仅是提高航程,还可以通过增大风扇直径、提高涵道比等措施,将推力提高至15吨。按起飞推重比0.25来计算,运20现在使用D-30KP-2发动机,总推力50吨,最大起飞重量200吨。换装涡扇20后,总推力达到60吨,运20最大起飞重量至少可提至240吨。
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当然,涡扇20也并非完美。由于核心机的限制,它的最大推力只能放大至15吨,让运20与同类型飞机比起来推力仍然偏低。如美国C-17运输机所用的F117-PW-100发动机推力接近20吨,所以它在最大起飞重量达到260吨的同时,还有优异的短距起飞能力,运20使用涡扇20则很难做到。
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不过国发运-20仍将解决中国目前对大型运输机救援和执行远程兵力投送任务的所需。在救援任务方面,随着我国对外投资的增加,面临海外突发战乱影响的危害增大。如在2011年利比亚战争中,我军只能出动几架伊尔-76运输机进行撤侨。大部分人员还是通过陆路和海路运输才离开利比亚。