渦扇20開始量產!有了它運20B效能將直逼美國C17運輸機

近日,一架掛載4發渦扇20的運20被衛星拍到停放在我國西部某機場,軍迷們為此歡呼雀躍。實際上,早在幾年前,就有一架裝左邊機翼內側裝一發渦扇20,其餘3發裝俄羅斯D-30KP-2的伊爾76運輸機被曝光。後來,又有一架裝2發渦扇和2發俄羅斯D-30KP-2的運20被曝光。

渦扇20開始量產!有了它運20B效能將直逼美國C17運輸機

換裝渦扇20的運20與沒換裝發動機的運20對比

那麼試飛機裝1發、2發和裝4發有什麼區別呢?為何看到裝4發以後軍迷們都歡呼雀躍呢?

裝1發意味著對這款發動機的穩定性一無所知,為降低試飛風險,採取裝一發的形式進行試飛,以防止發動機出現故障導致試飛機失去動力而墜毀。裝2發已經意味著這款發動機效能基本穩定,可以進行各種測試,以便了解這款發動機各種飛行狀態下的具體表現。

裝4發則意味著這款發動機各方面測試已經完成,已經拿到“準生證”,可以開始適配型號。正是因為這點,軍迷們看到裝4發的運20以後才會興奮不已。因為,這說明渦扇20已經開始批次生產了,馬上就要大批次裝備部隊了!

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安裝一臺渦扇20的伊爾76試飛機

如果說裝備4發渦扇18/D-30KP-2的運20稱為運20A,那麼裝備4發渦扇20的運20則稱為運20B。

那麼運20B相比運20A又有怎樣的變化呢?

1、渦扇20推力達到16噸,相比渦扇18/D-30KP-2推力提升23%以上,運20B相比運20A起降效能將大幅度提升。

(今日頭條“細說科技”出品,侵權必究)

從俄羅斯進口的D-30KP-2發動機推力為12。5噸,其國產化型號渦扇18推力為13噸,而渦扇20推力高達16噸。相比前兩種,渦扇20的推力大23%以上。這個推力並不是憑空捏造的,而是有官方新聞證實的。

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安裝4臺渦扇18/D-30KP-2的運20

2019年3月,運-20總設計師唐長紅在接受官方媒體採訪時公開表示:在運-20生產順利的同時,關於運-20運輸機專用的渦扇-20發動機也獲得了很大的技術突破,單臺推力可以達到16噸推力,並且在今年內就可以進行換裝。

運-20終於要換裝渦扇-20發動機了,屆時我國運輸機將擺脫國外的航發限制。

這意味著渦扇20的反推力裝置的推力也會提升。起飛推力更大,大幅改善滑跑距離。降落時反推力也更大,減速更快,降落距離更短。這意味著運20B可以適應更多機場起降。

2、相比運20A,運20B機艙載重基本不變,但載油量很可能提升!

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飛機最大載重並不是由發動機推重比決定的,而是由設計結構承載力決定的。

例如,最大起飛重量情況下,運20A的整機推重比為0。227(50/220),而B2隱身轟炸機推重比僅0。205%。因此,更換渦扇20以後,如果沒有加強機身結構,運20B載重並不會提升,還是保持66噸的水平。目前我國最強坦克的全狀態總重也只有60噸左右,這個載重已經能夠運輸99A坦克,足以滿足我軍戰略戰術需求。

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運20空投物資示意圖

鑑於渦扇20相比渦扇18推力大漲,運20B可能會加大機翼面積和容積,一方面可以改善起降效能,另一方面可以提升機翼容積,進而提升載油量。載油量提升以後,也可以大幅提升航程。

3、渦扇18/D-30KP-2,渦扇20的涵道比大很多,油耗大降,航程或突破1萬公里!

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有訊息說渦扇20核心機和CFM56相同,油耗也基本相同。這個訊息的假設前提是渦扇20涵道比和CFM56基本相同,達到5:1。然而,2014年,國內《推進技術》專業期刊就發表了一篇名為《

射流控制反推力裝置流場數值研究

》的論文,裡面就提到涵道比8。當時在研的兩款發動機只有渦扇20和CJ1000涵道比有可能達到8,後來商發公司公佈的資料顯示,CJ1000推重比為9。

顯然涵道比為8的渦扇發動機不是CJ1000,據此我們可以大膽推測渦扇20的涵道比不是5:1,而是8:1!

事實上,去年“e網西航”微信公眾號釋出的文章《燈火闌珊 你是最美的那顆星》曝光的疑似渦扇20裝配圖也發現其內徑高達2。3米以上!相比之下,推力為15。45噸、涵道比為6。4的CFM-5C4風扇直徑僅1。8364米。有興趣的話,各位也可以透過畫圓估算出這款發動機的內徑。

這無疑間接證實渦扇20涵道比遠超5:1,達到8:1的可信度很高!

渦扇20開始量產!有了它運20B效能將直逼美國C17運輸機

“e網西航”微信公眾號曝光的疑似渦扇20裝配圖

這就能夠解釋,為何我國的渦扇20從2012年至今都還沒有大規模列裝運20了。很可能是因為決策部門對當時的渦扇20不滿意,要求加大涵道比,一方面可以提升推力,另一方面可以降低油耗。這就造成研製方不得不放棄原有方案,更改部分設計,導致量產時間向後推移。

涵道比為2。4:1的D-30KP-2的巡航油耗為0。71kg/(daN*h),其國產化型號渦扇18也差不多。

那麼涵道比為8的渦扇20油耗大概是多少呢?

英國勞斯萊斯生產的涵道比為8的瑞達969油耗為0。5382kg/(daN*h),預計渦扇20油耗也差不多是這個數。也就是說渦扇20的油耗很可能只有D-30KP-2的75。8%。

同等載油情況下,換裝渦扇20以後,運20B的航程將增加31.9%,從運20A的7800千米提升至10290千米!若運20B有適當加大機翼面積和體積,則運20B的載油量將繼續提升,航程也將超過10290千米!

渦扇20開始量產!有了它運20B效能將直逼美國C17運輸機

渦扇20

即便渦扇20涵道比僅5:1,其巡航油耗也和CFM56-5B基本相當,達到0。577kg/(daN*h),相比D-30KP-2也能降低19%左右!

結論:渦扇20的油耗和推力將直接決定運20B的效能提升幅度,即便是涵道比僅5:1,也足夠大幅度提升運20的航程。若渦扇20的涵道比真能達到8:1,則運20效能提升幅度將更大!雖然載重還是不如美國C-17大型運輸機,但野戰起飛、航程等效能基本相當。總體效能直逼美國C17大型軍用運輸機,對於我國來說已經夠用。

對此,你怎麼看?