長江CJ-1000A研製進展

2021-02-20 工業燃氣輪機技術

「長江」CJ-1000A是一款由我國自主研發的高涵道比渦扇噴氣式發動機,現正由中國航空發動機集團試製並測試中,將來用於中國商飛C919之上。

性能參數:

備註:推力F=ma,單位是牛(N),行業內一般用kgf作為單位,換算關係如下:1kN=101.97kgf,我們常說的1噸推力,就是1000kgf。因此CJ-1000A的推力約為12.95噸。

 
涵道比
最大推力kgf
CJ-1000A

12950.19
LEAP-1C
11
13663.98

由1級風扇、3級增壓級、10級高壓壓氣機、燃燒室、2級高壓渦輪及7級低壓渦輪組成。採用全三維氣動設計、貧油預混燃燒、主動間隙控制等先進技術,以及寬弦空心風扇葉片、整體葉盤、新一代單晶、粉末冶金等先進材料工藝。整機採用了包括超高壓比核心機、三維編織樹脂模傳遞成型複合材料風扇葉片、複合材料風扇機匣、第三代三維氣動設計壓氣機和渦輪葉片設計技術、第二代雙環預混旋流器(TAPSII)燃燒室技術、可變面積外涵噴管和先進材料等在內的先進技術。

雖然CJ-1000A是中國首款自行研製的民用高涵道比發動機,但基於技術限制及成本,部分組件外判至國外其他公司製造:

風扇鈦合金葉片由英國摩根先進材料集團製造

高壓壓縮機由德國MTU航空發動機公司製造

燃燒室由義大利Avio公司製造

另有部分組件由CFM國際製造

目前,中國航發各子公司正陸續研製國產CJ-1000A元件,以提高此款發動機的國產化程度。

研製過程:

2007年2月,國務院在批准大型客機研製重大科技專項立項的同時明確開展國產大飛機發動機的研製。

2017年12月10日CJ-1000A的設計正式通過相關部委評審,標誌我國大型客機動力裝置從技術驗證全面轉入工程研製。同月完成首臺樣機的裝配。

2018年5月17日首臺CJ-1000A成功進行首次點火,轉速達6600轉/分。及後,第二臺亦在同年11月製成,用於進行高壓渦輪機部分的測試,並成功全速運轉。

2009年1月18日,國產大飛機發動機研製主體及項目總承制單位中航工業商發在上海成立,向大飛機「中國心」全力攻堅。

2019年6月,中國航發為第三臺CJ-1000A試製機測試所需的訊號傳輸系統進行招標,表示當時已至少製成三臺同款發動機,並正進行核心機測試。其後,引擎控制系統的測試亦於同年11月開始。

2020年6月,中國飛機強度研究所開始進行改建工程,以提供場地進行CJ-1000A的下一階段測試;同月,CJ-1000A在浙江省渦輪推進院完成鳥擊測試。其後,CJ-1000A開始進入試製階段,而第三臺試製機亦於8月加裝無線電遙測系統,為安裝至閻良試飛院的IL-76測試平臺作準備。

航發集團的目標是於2022年至2025年間讓CJ-1000A獲得國家認證並交付使用,以取代C919目前使用的CFM國際LEAP發動機。

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