一個大國空軍,強大的戰略投送能力是必不可少的,美國和俄羅斯都有著自己龐大的運輸機隊伍,在關鍵時刻可以保證自己的軍隊在任何時間快速投送到任何地點。近年來,我國空軍也開始越來越強調遠程作戰的重要性,運-20就成了我國戰略運輸能力中非常重要的一環。
就在不久前,環球時報轉載了外媒發的一張照片,照片是我國的運-20運輸機,並且該運輸機的發動機相較於之前粗了一大圈,該外媒便猜測我國的渦扇-20已經成功研製並且處於正式服役的邊緣。
不少人一定還記得,幾天前美國宣布制裁我國C919客機相關企業,我國的C919客機似乎將面臨無發動機可用的地步。不少人就開始假設,既然渦扇-20成了,如此一來我們的國產客機不就徹底擺脫來自美國的制約了。航空發動機作為工業皇冠上的明珠,在許多人眼裡甚是神秘,而作為一款橫跨軍民兩用的機械產品,航空發動機,軍用和民用又有什麼區別呢?
首先糾正幾個錯誤,不少人認為,現代戰鬥機搭載的能噴火的發動機就是軍用發動機,而沒有加力燃燒室的就不是。但事實並不是這樣,超音速客機協和號,就是依靠搭載的四臺有著加力燃燒室的奧林匹斯593發動機完成超音速飛行的,而美國的C-5銀河運輸機使用的動力TF-39發動機就是一款沒有加力燃燒室的軍用發動機。
還有不少人粗暴地將軍用發動機認為就是直徑小、油耗高、動力巨大,而民用發動機則體積大、低油耗並且推力小。然而目前全球推力最大的航空發動機當屬美國通用公司研製的GE-90X發動機,並且在軍用發動機中也不乏油耗低的大涵道比渦扇發動機。事實上,判斷一款發動機是適合軍用領域還是適合民用領域,發動機的機動載荷才是區分兩者的關鍵因素。
飛機發動機在設計之初,就是圍繞著飛機需要執行的任務進行設計。舉個例子,戰鬥機需要高速,高機動性。自然就選擇將發動機的涵道比縮小,在發動機尾部裝上加力燃燒室。由於不同飛機任務的區別,在飛行過程中所做的機動動作以及發動機的運轉狀態都有著很大的區別。不同的動作就成了發動機需要承擔的機動載荷。軍機的機動動作通常更大,自然軍用發動機的機動載荷要求就更高,而民用飛機將安全和舒適擺在第一位,民用發動機自然就不需要承受那麼多的機動載荷。機動載荷不同,自然就導致了兩種不同用途的發動機會有以下三種區別。
首先是軍用發動機中很多的結構部件更粗壯,也就是更結實一些,這樣才能夠在承受苛刻的機動飛行時能夠保證不發生損壞。同時軍用發動機的轉子葉片和機匣之間也有更大的間隙,當飛機做機動時,高速旋轉的葉片不會因為慣性而碰上側邊的外殼。
正是因為軍用發動機的轉子葉片尖端離機匣的間隙變大了,這也導致發動機的效率有了一定程度的下降。導致了人們普遍認為軍用的發動機要更耗油一些。確實軍用發動機和民用發動機有性能和經濟性方面的差別,但是這些差別只是表象,因為軍用發動機也希望有更高的經濟性和消耗更少的油獲得更遠的航程。民用發動機也希望有更強的性能,用更少的發動機去驅動龐大的機體。但正是因為兩者設計標準上的取捨,才造成了軍用和民用之間的不同區別。
值得一提的是,不僅僅是設計載荷不同,在可靠性的設計上,兩者也有不小的差別。民用發動機最重要的參數之一就是安全,撞鳥後破碎的發動機葉片不能飛出外殼傷到附近的發動機或客艙,所以客機引擎都被厚厚的外殼包裹。而軍用發動機因為時常要面對惡劣的工作環境,一些軍用運輸機甚至要在沙土或者雪地跑道起降。相較於民用,軍用更強調可靠性。在對抗異物入侵方面要比其他發動機強得多。這也是為什麼不少產品習慣強調自己具有軍工品質。
最後,只要能通過考核,軍用發動機轉民用、民用發動機上軍機的情況也是屢見不鮮,我國的渦扇-20,就很可能在經過適當的改造後,裝上我國的國產客機c919。