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目前运-20载重66吨,在换装涡扇-20发动机后载重能增加多少?

运-20的783原型机

问:目前运-20载重66吨,在换装涡扇-20发动机后载重能增加多少?

这张图片可以清楚看到783号原型机已经换装WS20涡扇发动机

图片 1

运-20列装部队之后,增强了中国空军空运空投能力,不过它的发动机较为落后,限制飞机性能提高,所以运-20何是换装大涵道涡扇发动机就成为外界关注焦点为。

官方资料显示,运-20大型运输机最大起飞重量为220吨,最大载重量为66吨。不过,这很有可能是运-20大型运输机的设计指标,而非现阶段运-20大型运输机的实际性能指标。

最新消息是运-20第二架试飞原型机-783机已经换装国产WS-20大涵道涡扇发动机,即将或者已经进行换发试飞,新发动机将会进一步提高运-20空运能力。

目前服役的运-20大型运输机装备的是俄制D-30KP2涡扇发动机,单台最大推力约为12.5吨,即使是WS-18涡扇发动机,它也只是D-30KP2涡扇发动机的国产仿制型号,推力没有太多提升。它们涵道比较小,推力明显不及国外同类发动机。所以,最大载重量为66吨很可能是未来运-20大型运输机换装WS-20涡扇发动机后的设计性能指标。

正在伊尔-76发动机空中试验机上面试飞的WS-20

WS-20涡扇发动机使用的是WS-10“太行”发动机的核心机,后者的主要技术源于CFM-56系列发动机的核心机。预计WS-20涡扇发动机的单台推力可达到16吨,和CFM-56发动机的推力基本处于同一水平。此外,预计WS-20涡扇发动机的油耗、使用寿命、可靠性等性能指标都较D-30KP2/WS-18涡扇发动机有明显提升。

此前WS-20安装在运-20上面也表明发动机研制工作已经进入尾声,从国产发动机研制程序来看,一部发动机首先要进行地面试车、高空台模拟试车,验证发动机性能、可靠性等,如果试验顺利就可以安装到试飞中心伊尔-76发动机试验飞机上面进行实际飞行测试,验证发动机在实际使用条件下推力曲线,如果发动机实际表现与理论计算和地面试车相符合,就可以安装到实际运用发动机上面,进行发动机和飞机一体化设计,从这个角度来讲,运-20换装WS-20已经为期不远。

目前外界已经多次拍到试飞院的伊尔-76高空试验台搭载了WS-20涡扇发动机进行飞行测试的画面,甚至有卫星图片显示有一架运-20大型运输机装备了一台WS-20涡扇发动机,不过现阶段暂时没有消息显示运-20大型运输机开始搭载WS-20涡扇发动机进行试飞。

运-20现在采用的是俄罗斯D-30KP-2涡扇发动机(国产化型号为WS-18),它是一种中等涵道比涡扇发动机,对于涡扇发动机涵道比越大越省油,另外D-30KP-2研制时间较长,推力较小,也没有太大升级空间,相比较之下WS-20是美法联合研制CFM56涡扇发动机国产化型号,后者广泛运用于波音737、A320这样民航客机,推力大、油耗低、可靠性好,整体性能比D-30KP-2要先进的多,显然运-20换装WS-20之后,载荷航程性能将会有一个较大提高。

那么,运-20大型运输机换装WS-20涡扇发动机后,它的性能会有多少提升呢?以伊尔-76运输机为例,它的最新改进型号就是伊尔-76MD-90A运输机,后者换装了PS-90A-76发动机,起飞重量增加了20吨,载重量增加了5吨。运-20大型运输机换装WS-20涡扇发动机后,性能提升将会与之类似。除了载荷能力提升,它的最大航程、飞行性能都会有所提升。

WS20的性能与CFM56相当或者相近

值得注意的是,因为运-20大型运输机研发装备时间较晚,拥有后发优势,运用了多种先进设计和设备,所以它的总体性能不是伊尔-76运输机可以简单比较的。运-20大型运输机在设计之初就考虑到未来提升运力的需要,设计了更大尺寸的货舱。所以未来换装发动机后,它的运载能力将会比伊尔-76MD-90A运输机的提升更加明显,未来换装WS-20涡扇发动机后,运-20大型运输机才能说是彻底超越了伊尔-76系列运输机。

尤其需要指出的是CFM-56最高可以将起飞推力提高到15吨以上,WS-20显然也有这样的潜力,这样飞机起飞推力能够提高到60吨,这个指标已经非常接近C-17起飞推力,根据相关资料,C-17配备F-117-PW-100涡扇发动机,起飞推力大约17吨,飞机起飞推力为68吨,在此运-20可以通过加长机体,提高货舱容积来增加飞机载荷,从而缩小运-20与C-17运输机之间的性能差距。

运-20现在载重66吨,实际是按C-17最大运载量77吨来设计的。暂时受累于发动机推力不足,经济性不高,无论载重还是航程,都要吃一点亏的。不过没得关系,我们的运-20按照设计之初,是要加装涡扇-20发动机的,2016年大运入役时,总师明确对外表示,我们的配套航发差不多两年以后就可以,旋即来到2018,人们在网上看到外国卫星的照片,这一架运-20发动机明显粗壮了许多,网友是以惊呼,哎哟,我里格天,它终于圆了呀。关于涡扇-20性能,依科学分析,在其基础上改进而来的民用版本CJ1000A,其推力要达到16吨才成,经济性完全不输于C919进口的发动机。一旦达到了这一推力和经济燃油效率,运-20即可以实现设计的参数指标。

换装WS20之后,运-20性能将会有一个较大提高

解读卫星照片。卫星照当然模糊,看得不是很清楚,但可知一件事,伟大的涡扇-20就要来了。有多张实验照片为证,WS20理论上所要达到的设计指标,依其数值来分析,无论其推力,还是其涵道比值,设计上能达到最佳状态。我们知道,发动机使用规律是,在调整中得到不断提高,设计之初即有一个不错的高起点,高一点没什么,冗余度高,可以增推,在不断改进中,可以得到理论最大值;相反,起点过低,则不能保证,或成为改进的障碍。说得好听,要问何时能看到安装了WS20的运-20呀,魂舞大漠判断,今年阅兵即有可能。

从更长远角度来看,中国航空发动机工业也即将完成WS-15涡扇发动机研制,它采用了更加先进的核心机,在这个核心机基础上可以研制性能更好的大涵道比涡扇发动机,另外中国还在研制CR929客机配套发动机AEP35,后者起飞推力高达35吨,这些发动机就为中国发展更加先进军用运输机打下了坚实的基础,例如通过研制推力更大、油耗更低的大涵道比涡扇发动机,发展一型类似于C-17这样战略/战役兼顾大型运输机,能够方便将重装部队投送到边远地区,进一步增强我军战略/战役投送能力,可以利用AEF35这样的巨型发动机,研制与C-5、安-124相当的巨型运输机,国产未来巨型运输机最大载荷能够超过100吨,可以迅速将重装部队、大吨位物资从一个战区投送到另外一个战区,也可以为海外基地提供更好的后勤支持,保护我国海外利益。

对比“环球霸王”。C-17服役于1993年,在C-17服役23年后,我们有款200吨级的大运,说明了研制大运的艰辛。大运是什么,是中国航空工业整体技术水平的综合体现,没有强大的工业能力,造不了大运。总师唐长红在接受媒体采访时,即有回顾,要涉及几百家科研单位,几千家企业,然而我们研制时间短,搞得快,整体设计水平高,不能不说,仅就设计来说,是高于C-17的,毕竟人家已经装备了二十多年,并关掉了生产线。

从总体上来看,未来一段时间之内, 国产运输机发展取决于国产航空发动机进展,所以中国航空发动机工业需要进一步努力,争取早日突破相关型号,为国产运输机升级提供更加强劲的发动机。(作者署名:小飞猪观察)

运输机的航程主要与飞机的最大起飞重量、载油量和发动机的耗油率三个数值有关。运-20换装国产涡扇-20发动机后,飞机最大起飞重量、载油量与发动机耗油率将有较大幅度提高。

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