WS—20的技术水准如何?
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涡扇20的推力可以达到16-18KN。涡扇20的引进也使中国成为世界上第五个自主开发高性能大涵道比涡扇发动机的国家。它是迄今为止推力最大的国产航空发动机。
D-30KP2最大推力只有12.5kN和涡扇-18 13.200kN。
早期的运-20最大航程超过7800公里,但配备了21世纪技术的涡扇20,即使航程增加30%,也可以达到1万公里。完全有能力跨大陆交货。
注:最大量程为轻载量程。为了实际飞行中的安全考虑,通常会在飞行过程中进行中途加油,因此不会覆盖最大航程。
涡扇-20是在涡扇-10“太行”核心发动机基础上研制的新型涵道比涡扇发动机。由一级涡扇-3低压压气机、七级高压压气机、三级升压压气机、短环燃烧室、一级高压涡轮、简易会聚喷管三级低压涡扇涡轮等组成。均处于国际领先水平。发动机完全实现了国产数字控制系统-----全授权数字控制(FADEC)系统,已与美国通用CFM-56相媲美。
据2020年12月7日报道,美国网站TheDrive近日报道,网上出现了一组运-20试飞照片。从图中可以清楚地看到,运20机翼装载了4台外观与以前完全不同的发动机,涵道比和风扇直径都大了很多。国产涡扇20很可能在运-20上进行了首次试飞。
2021年1月16日,中国涡扇20航空发动机在央视节目中被曝光。本节目是中央电视台为西安红旗工厂制作的节目,通过节目照片显示,工厂的车间里出现了一台前所未有的大涵洞涡扇发动机,据权威人士称,这就是中国正在研制的WS20发动机。
涡扇20的油耗比涡扇18低10%。预计翻新寿命为6000小时。寿命接近15000小时。涵道比8,直径2.3米。18扇叶。
据说涡扇20的改进版本的目标推力为20吨,目前仍在开发中。
--------------- Turbofan 20的历史------
涡扇20的前身是SF-A发动机的军用衍生产品。推力指标确实为130KN ~ 140KN,涵道比为5:1。
涡扇20是CFM56的翻版,CFM56是F101的改进型。
2009年,在上海举行的中国国际工业博览会预展上首次亮相。显示板介绍其推力为120KN ~ 130KN。其军用衍生型号称为涡扇20,牺牲寿命指数将推力提高到130KN ~ 140KN,作为国产大型运输机运-20的国产配套发动机。当时国内第一台涵道比小、推力大的涡扇发动机太行发动机还不够好。因此,决策者不敢对涡扇20设定过高的目标,只敢作为进口D-30Kp2发动机的原位替代,但涵道比更大,油耗更低。
2015年1月9日,中航成都发动机(集团)有限公司官网发布了一篇题为0555-79000的文章:据报道,涡扇-18的重量比D-30Kp2发动机轻300公斤,即从2300公斤减到2000公斤,推力增大8 ~ 9%,油耗降低20%。
这主要是因为D30Kp2是20世纪60年代开发的中涵道比涡扇发动机,它甚至没有单晶叶片。在我国,采用更先进的轻质高强材料,制造出推力稍大、油耗更低的涡扇18。
由于涡扇18的推力比D-30Kp2发动机大8 ~ 9%,相当于127KN ~ 128KN(约13吨),因此涡扇18的推力和油耗指标与原涡扇20相差不大。为了避免重复建设,涡扇20的发展目标只能提高。
在成功仿制涡扇18后,可以满足改进型运-20和轰-6的动力需求。因此,尽早研制涡扇20来解决运-20的“心脏病”问题并不是那么紧迫。突然之间,涡扇20有了大量的时间来慢慢发展。
因此再次修改设计,将涵道比由原来的5:1提高到6:1,推力指标由原来的120KN ~ 130KN提高到160KN以上。
2020年底,“易网西航”微信公众号发表了一篇题为《俄罗斯报》的文章,曝光了疑似涡扇20的装配图。通过比较,发现它的内径超过2.3米高!这个数值完全和上面根据最近网友晒出的图片测得的数值一样!相比之下,推力为15.45吨的CFM-5C4风机的直径仅为1.8364米。搭载美国C17的PW2040发动机内径为2.18米,推力为18.3吨。因此,涡扇20的推力不能低于18.3吨。
只有一篇研究论文对大涵道比涡扇发动机的推力进行了仿真计算。其中有一款机型涵道比为8:1,风机直径为2.3米,但推力达到18421kgf(约180KN)。
结论:涡扇20基本型号有可能达到涵道比6:1,推力可达160KN(约16.3吨),第一阶段改进型涵道比可达8:1,推力可达180KN(约18.37吨)。无论采用涡扇20系列哪一款机型进行网络曝光,都能大大提升其飞行性能!由于涡扇20涵道比高于C17使用的PW2040发动机,预计运-20的燃油消耗将低于美国C17运输机。
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