对比欧美,中国的5种涡轴发动机,如何一步步负重前行?

对比欧美,中国的5种涡轴发动机,如何一步步负重前行?

在之前的文章中,作者和大家聊了一系列关于我国直升机发展的故事,例如直9、直15等机型。今天,我们聊聊我国各种类型涡轴发动机的发展。作为直升机的主要动力,涡轴发动机的水平如何,很大程度上决定了直升机的发展。目前,我国主要有5种完全不同的涡轴发动机。那么,到底达到了什么水平呢?今天,我们就聊聊这个问题。

对比欧美,中国的5种涡轴发动机,如何一步步负重前行?

目前,我国正在发展和使用的直升机型号,大体上包括了直8、直9、武直10、直15、直20,上述5种直升机,正好对应了涡轴6、涡轴8、涡轴9、涡轴16、涡轴10等5个不同体系的涡轴发动机。那么,对比美国、欧洲产品,我国5大体系的涡轴发动机,到底属于什么水平呢?

首先,我们聊聊直8系列直升机。直8属于13吨级中型运输直升机,最新的直8L,达到了15吨级的水平。在很长一段时间内,由于发动机性能有限、功率不足、油耗偏高等问题,直8系列直升机的产量一直上不去。直到最近几年,随着直8G、直8L等型号的定型,直8系列直升机的产量,才开始大规模增加。目前,直8系列直升机使用了3台涡轴6C型发动机。

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涡轴6基本型号,最大功率1128千瓦。2015年之后的涡轴6C型,最大功率提升到了1300千瓦。与之相比,欧洲的EH101直升机也是15吨级中型运输直升机,安装了3台RTM322-01型涡轴发动机,单台最大功率1566 千瓦。从功率来说,我国仍然存在一定的差距。

接下来,我们聊聊涡轴8系列发动机。众所周知,80年代,我国与欧美各国进入了非常宝贵的蜜月期。这段蜜月期对我国的国防现代化发展,起到了承前启后的作用。其中,我国从法国进口了海豚直升机,以及配套的阿赫耶1系列涡轴发动机。通过法国的技术转让,我国获得了阿赫耶1的全套设计、工艺、冶金和检测资料生产技术。

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我国生产的型号,被称为涡轴8型发动机,也是直9、直11、直19等机型的标准动力。初期型号,最大功率510千瓦。目前的最新改进型,涡轴8F最大功率已经超过了600千瓦。但是,涡轴8系列发动机一直存在油耗太高的问题。除了涡轴8之外,现阶段,我国没有其他型号的小功率涡轴发动机。如果进一步提升技术,属于重中之重。

涡轴9系列发动机,属于我国武直10武装直升机专门使用的配套发动机。21世纪初期,我国开始发展6吨级武装直升机,也就是武直10直升机。按照计划,武直10直升机使用加拿大的加拿大普惠公司研发的PT6C-67C涡轴发动机,额定功率1142千瓦。但是在美国的阻挠下,加拿大拒绝向我国出口发动机。

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在这样的情况下,我国不得不单独研发涡轴9系列发动机。由于21世纪初期,我国的涡轴发动机技术有限,涡轴9系列发动机定型之后,额定功率只有957千瓦,与加拿大产品存在明显的技术差距。由于发动机功率不足,武直10的前期型号,不得不全面减重,取消了复合式装甲、红外抑制器、毫米波雷达,综合性能大大缩水。

直到最近几年,涡轴9G型发动机定型以后,武直10直升机的各种配置,才开始全面安装。请注意,关于涡轴9G发动机的功率问题,我国并没有报道。所谓最大功率1500千瓦的说法,仅仅是传说。关于涡轴9G发动机,官方报道:直升机爬升率能提高20%左右,加速度能够提升10%左右。由此可见,涡轴9G发动机的综合性能,确实已经全面提升。

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目前,涡轴10系列发动机是我国综合水平最接近欧美产品的型号。现阶段,直20直升机使用了两台涡轴10系列发动机。按照航展上公布的数据,我国涡轴10发动机额定功率1600千瓦,最大功率2000千瓦。最新推出的升级改进型号,额定功率有望突破1800千瓦。法国2021年刚刚推出的阿内托1K发动机,输出功率在1864到2237千瓦之间。

我国在直8直升机基础上,推出的民用版AC313A直升机,采用了3台阿内托1C发动机。目前,美国阿帕奇、黑鹰系列直升机,都采用了T700系列涡轴发动机。尤其是最新型的T700-T6E发动机,额定功率1879千瓦,我国涡轴10的额定功率,已经基本接近或者达到了这一水平。其实,作者在想,我国直8系列直升机,有没有更换3台涡轴10发动机的可能性。

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最近两年,美国发展了新一代T901系列发动机,全重为204公斤,额定功率达到了2237千瓦。与现役的T700系列发动机相比,综合功率提高了50%、耗油率降低了25%、功重比提高了65%、寿命延长了20%,生产和维修成本降低了20%到35%。

涡轴16发动机的情况比较尴尬,21世纪初期,我国与法国联合开发7吨级的直15直升机。其中,法国型号称之为EC175,采用了两台阿蒂丹-3C发动机。我国型号称之为直15,采用了两台涡轴16发动机。不过,由于我国在直升机基础上的水平有限。法国版的EC175直升机,在2010年代,已经进入了批量生产阶段。我国的直15直升机,直到目前,还没有定型。

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2023年11月,我国涡轴16发动机终于交付客户。按照报道,涡轴16起飞功率不小于 1240千瓦,重量不超过 223.5公斤,耗油率(最大连续功率状态)不大于 294g / kW・h,实用升限 6000 米。不过,涡轴16发动机的时间点,有点生不逢时。因为涡轴9G、涡轴10发动机已经先后出现,我国对涡轴16发动机的期待程度,已经大大下降。

目前,我国正在发展5000千瓦的大功率涡轴发动机,很明显,我国正在筹划自己的大型运输直升机。美国最新的CH53K运输直升机,使用了3台通用电气的GE38系列涡轴发动机,最大功率5600千瓦。目前,我国5000千瓦涡轴发动机,正在紧张的试验阶段,具体进展肯定属于绝对机密。

对比欧美,中国的5种涡轴发动机,如何一步步负重前行?

一旦国产5000千瓦涡轴发动机定型,进入批量交付阶段。对于我国来说,根据自己的经验和技术,设计一款最大起飞重量35吨以上、最大运载能力15吨左右的重型运输直升机,并不是太大的困难。

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关于我国直升机领域发展建设的一系列故事,还有很多,作者在以后的文章中,和大家慢慢聊。

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