今年年初，有網(wǎng)友拍到我國(guó)的伊爾-76飛機(jī)正在測(cè)試一種新發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖上顯示的那樣，該機(jī)內(nèi)側(cè)正安裝了一種大涵道比的新型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。這種新發(fā)動(dòng)機(jī)后來(lái)經(jīng)過(guò)證實(shí)，正是我國(guó)為大運(yùn)特別研發(fā)的新型發(fā)動(dòng)機(jī)WS-20。
長(zhǎng)久以來(lái)，我國(guó)大運(yùn)輸機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)一直依賴(lài)于外國(guó)進(jìn)口，特別是轟6-K和伊爾-76上目前用的還是俄羅斯的D-30KP-2型航空發(fā)動(dòng)機(jī)，這是目前我國(guó)能夠拿到的最先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。其最大推力為12.5噸，涵道比2.42：1，翻修壽命3000小時(shí)，然而這個(gè)推力本身較小，且D-30KP-2發(fā)動(dòng)機(jī)油耗太高，這些特性導(dǎo)致裝備后飛機(jī)的航程較小，載重量偏低。這對(duì)于我國(guó)的新大運(yùn)來(lái)說(shuō)都不符合要求，且俄羅斯賣(mài)給我們的發(fā)動(dòng)機(jī)大多是翻修后的二手發(fā)動(dòng)機(jī)，使用壽命短，還限制出口數(shù)量，這些因素都讓中國(guó)下定決心要搞自己的運(yùn)輸機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。而WS-20此時(shí)則應(yīng)運(yùn)而生。
WS-20的重?fù)?dān)落在了沈陽(yáng)飛機(jī)制造公司頭上，他們的目標(biāo)是研制一款推力在14噸到16噸，能夠穩(wěn)定運(yùn)行，壽命超過(guò)3000小時(shí)，能與美國(guó)CFM56(F-108)發(fā)動(dòng)機(jī)媲美的發(fā)動(dòng)機(jī)，這對(duì)沈飛來(lái)說(shuō)并不難。因?yàn)樗麄冎耙呀?jīng)研制出了WS-10A發(fā)動(dòng)機(jī)(太行)，這款發(fā)動(dòng)機(jī)的最大推力達(dá)到了13.2噸，而WS-10A(太行)發(fā)動(dòng)機(jī)目前已經(jīng)大規(guī)模裝備在了我國(guó)現(xiàn)有的戰(zhàn)斗機(jī)J-10C，J-11D等新型戰(zhàn)斗機(jī)上。根據(jù)中國(guó)媒體披露的消息，目前我國(guó)已經(jīng)生產(chǎn)了266臺(tái)WS-10A發(fā)動(dòng)機(jī)用于戰(zhàn)斗機(jī)使用，這表明，WS-10A的性能完全滿足了軍隊(duì)和軍工需求。
伊爾-76飛機(jī)測(cè)試一種新發(fā)動(dòng)機(jī)
WS-20和WS-10的區(qū)別在于，它是一款運(yùn)輸機(jī)用的發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于低油耗率和推力效率要求比較高，因此需要較大的外涵道，因此沈飛在WS-10A的基礎(chǔ)上，用其做核心機(jī)，然后增大了其涵道比，從改料改進(jìn)和氣流控制方面入手，著手研發(fā)WS-20，典型的此類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)由1級(jí)風(fēng)扇、3級(jí)增壓壓氣機(jī)、7級(jí)高壓壓氣機(jī)、短環(huán)燃燒室、1級(jí)高壓渦輪、3級(jí)低壓渦輪、簡(jiǎn)單收斂噴管以及全權(quán)限數(shù)字控制(FADEC)系統(tǒng)構(gòu)成，而WS-20應(yīng)當(dāng)也會(huì)采用這種經(jīng)典的布局。
一直以來(lái)，困擾我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的最關(guān)鍵因素就是設(shè)計(jì)與材料，在積累了WS-10A的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)后，WS-20的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和氣流控制都已經(jīng)不成問(wèn)題，關(guān)鍵還在于材料，特別是制造發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和各級(jí)壓氣機(jī)的葉片，對(duì)材料的強(qiáng)度，加工精度，壽命，高溫下的特性等要求極高，否則在高強(qiáng)度和搞溫度的使用下，很可能出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片開(kāi)裂，斷裂等問(wèn)題，這些可導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)喘振，壓力瞬間降低，甚至發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機(jī)毀人亡的慘劇。
WS-20測(cè)試照
以往，我只能靠進(jìn)口解決發(fā)動(dòng)機(jī)葉片問(wèn)題，而今年中航工業(yè)南方在航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜型腔單晶葉片核心技術(shù)上獲得重大進(jìn)展，已通過(guò)裝機(jī)前評(píng)審，經(jīng)檢測(cè)，首批毛坯合格率比外購(gòu)毛坯提高40%。一舉突破某系列航空發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)自主研制單晶葉片的被動(dòng)局面。這為WS-20的全面國(guó)產(chǎn)化自主化研制開(kāi)辟了道路。
在裝備了新型的WS-20后，我國(guó)運(yùn)-20的裝載能力將能達(dá)到66噸，趕上目前國(guó)際先進(jìn)水平，能夠搭載99式主戰(zhàn)坦克等重型裝備快速達(dá)到作戰(zhàn)地域。大大提高了我國(guó)的應(yīng)急機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)能力。而迄今為止，光是媒體曝光來(lái)看WS-20已經(jīng)經(jīng)過(guò)2次飛機(jī)試飛測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
WS-20還可以裝載在我國(guó)商飛研制的C-919客機(jī)上，使其航程，載重和滯空時(shí)間明顯增加，而C-919在未來(lái)可以經(jīng)改裝后成為我國(guó)的反潛機(jī)，預(yù)警機(jī)平臺(tái)。WS-20還可以作為我國(guó)下一代隱形轟炸機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)大航程大載重，使其成為真正的戰(zhàn)略轟炸機(jī)。很明顯，隨著我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)“心臟病”問(wèn)題的將得到解決，中國(guó)航空工業(yè)的春天就要來(lái)臨。除此之外，中國(guó)已經(jīng)在研究下一代推力為200至400千牛的多款先進(jìn)大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)，我國(guó)航空工業(yè)趕超世界先進(jìn)水平的日子已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
