航空發動機多難?中科院1噸推力發動機,2億經費,10多年努力!

2020-11-24 騰訊網

航空發動機是中國航空工業最難，也是最頑固的短板，按照飛機設計師的說法，中國幾乎任何一款飛機，不管是民用飛機還是軍用飛機，都存在各種程度不等「心臟病」，尤其在戰鬥機使用的大推力高推重比航空發動機上，中國航空發動機行業，耗時40年，經費幾百億，終於搞定FWS-10太行發動機，開始取代外國30年前水平的進口發動機，而且在某些關鍵指標上，還有一定的不足！

大推力發動機難搞，大家都很清楚，很多人就想，是不是小推力發動機就很好搞，這個聽起來很有道理，事實上，除了微型航模發動機，推力在500-1000公斤的航空發動機也真的難搞，這倒不是假話，最近陝西某企業宣布，交付了國內首架推力1000公斤的渦扇發動機，這款發動機究竟有多難？中科院熱工所出手，研發時間超過10年，樣機試驗2年時間，工廠試製10個月，耗資超過2億！但是推力只有1噸！

中科院熱工所開發的渦扇發動機，推力1噸，但是研發周期很漫長

據介紹，本次交付的無人機渦扇發動機屬於國家重點項目，由中國科學院工程熱物理研究所歷經10多年研製定型，代表了我國該類型發動機最高水平。正常來說，渦扇發動機具有推力大、推進效率高、噪音低、燃油消耗率低等特點，目前民航領域的多數飛機都使用渦扇發動機，這一款航空發動機主要用於中國高空無人機，以及雙發噴氣公務飛機，先在高空無人機上使用，極有可能裝備中國的多款隱身無人機。

這款航空發動機的基本數據：最大推力1000公斤，起飛耗油率≤0.48KG/daN.h，巡航推力250公斤，巡航耗油率≤0.78KG/daN.h，推重比只有4.0，和現在的大型軍用航空發動機11-12相比，差距甚遠，首次翻修壽命4000小時，算是比較長！按照無人機正常升阻比5-6來計算，這款發動機單臺可以推動2-3噸重量的無人機，兩臺可以推動5噸左右飛機，這款發動機裝備之後，可以大大提高中國高空無人機航程和航時。

中國無人機開始隱身化，限制性能最大的因素是：航空發動機！

就有很多人不理解，我們花了10多年時間，幾億的費用，就造出這麼一個小發動機，推力小，推重比很低的傢伙，難道是設計師亂搞瞎浪費錢和時間？

這個倒是真的很冤枉，航空發動機有個傳統，尺寸效應，大推力發動機有大尺寸效應，小推力發動機有小尺寸效應，推力特別高的大型發動機設計製造很困難，這一點大家都容易理解，尺寸大了，渦輪溫度更高，離心力更大所以是非常的困難，但是小了為啥反而也困難，這就牽涉到一個流體力學的根本概念：小尺寸效應，由於小尺寸效應的存在，附面層，漏氣等問題特別嚴重，使得小型航空發動機壓氣機效率和渦輪效率特別難於提高，雖然全世界花費很多時間，發動機推重比一直很難提高上去，大多在4-5徘徊。

輕型公務機中最暢銷型號：塞斯納獎狀噴氣，就採用2臺推力1噸渦扇發動機

這款發動機具備很強的實用性，除了高空無人機之外，而且還可以推進中國未來自主研發的輕型噴氣公務機，2016年6月，塞斯納向用戶交付了「獎狀」系列的第7000架飛機，未來中國也有類似的需求，新型國產噴氣公務機，主要面向國內旅行和亞太周邊商務出行。

今年12月份交付客戶，發動機高空飛行實驗，估計測試時間不會少於2年，整個過程會發現很多問題，一點點解決，一點點前進，這也是航空發動機的一個特點，臺架測試不容易，載機試飛更困難，無人機對可靠性要求不算特別高，最難的要求則是有人飛機，尤其是公務機，這款發動機將在未來接受一波又一波的艱難考驗。

假如不出意外，未來10年也將是中國航空發動機的井噴年，不管難度有多大，中國人一定能掌握航空發動機技術，不管大推力還是小推力！

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