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运20为什么不用DT18发动机?两台就够了,还省油?
发动机,运输机,推力运20为什么不用DT18发动机?两台就够了,还省油?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
比如在航空工业第一飞机设计研究院披露的论文中,出现了两个版本的运-20机轮溅水试验的主要参数,见下图,对于运输机A,运输机B使用了大涵道比航空发动机,这就说明运-20很可能在鉴定测试式就已经换装了新型运输机。另外一个证据是,在航空一飞院六所张伟先进事迹报道中提及运-20装配大涵道比发动机后将类似民航客机推力管理技术被写进相关规范中,从上述表述进一步印证了国产发动机已经列装的消息。
最早运-20使用的是俄制D-30KP-2型航空发动机,最大推力为12.5吨,涵道比为2.42:1,主要装备于当前中国空军现役的伊尔-76大型运输机、轰-6K中远程轰炸机上。该型发动机可以携带有助于运输机实现短跑道起降能力的反推装置,是一款总体性能还不错的航空发动机。涡扇-20是我国为运-20专门研发的一款大涵道比涡扇发动机,总体推力在13吨-16吨之间,相较D-30KP-2型得到一定的提升。
所谓的DT-18型发动机是前苏联伊伏琴柯设计局(现乌克兰扎波罗日“进步”机械制造设计局)上世纪七八十年代研发的一款大涵道比涡扇发动机,其最新改进型DT-18T型推力提升到24.5-29.4吨,相较D-30-KP-2型提升了一倍还多,是苏联时期唯一一款推力超过20吨的大涵道比涡扇发动机。最早装备在安-124重型运输机上,四台DT-18发动机赋予了安-124运输机150吨的最大载重能力,相当于运-20的2.2倍还多。
DT-18T最新改进型发动机涵道比达到5.6,远高于D-30PK-2型的2.42,大涵道比发动机最大的优势就在于提升发动机工作效率、降低油耗率,被广泛装备于各型运输机、轰炸机等大型作战飞机上。再看一下重量,D-30-PK-2发动机不带反推装置2318千克,带有反推装置2668千克,而DT-18T的重量达到了4100千克,理论上运-20搭载两台DT-18T发动机是可以的,但是现实中又是另外一回事。
D-30PK-2型发动机不带反推力装置推重比4.75,DT-18T涵道比放大来看一倍,但是推重比只有5.7的水平,并没有太大的优势。考虑到运-20采用的是上单翼传统气动布局设计,机翼采用了超临界机翼技术,故而在发动机选择上采用四发布局,换装DT-18T的话,保证四发DT-18T发动机在布局设计不一定现实,着要考虑机翼的强度问题以及整个气动布局设计,毕竟DT-18T的重量要远比D-30PK-2要重的多。
另外,有消息称我国正在推动新一代20-40吨大涵道比涡扇发动机研制工作,但鉴于我国航空工业在发动机领域一直是一个薄弱领域的现实,我国暂时根本拿不出相关水平的发动机,尽管有消息称我国有可能从乌克兰通过安-124运输机获取到相关技术,但从目前的来看,这仅仅是一个军迷圈里流传的传说,并没有实际的东西能够佐证。我国未来拿到此类发动机的概率并不大,还需要很长一段路要走。
在油耗方面,如若能够换装此类大涵道比发动机油耗肯定要低于现役的发动机,首先推力大了,发动机的数量就相应的减少了,用的发动机少了油耗率自然下降了。其次大涵道比涡扇发动机油耗率本身就低,比如DT-18T起飞油耗为0.367,巡航油耗0.518,而D-30PK-2型起飞油耗0.5,巡航油耗达到0.71,对比之后可见一斑。
未来,运-20有机会换装新一代大涵道比涡扇发动机对于提升其运载能力有相当大的助益,在结构上只需要进行机翼强度的加强以及相关气动测试优化即可实现,但是目前我们还没有这个技术条件,引进DT-18T的概率也不大。国产新一代20-40吨级大涵道比涡扇发动机研发成功后,在运-20之后我们还会研发更大、更重的重型运输机,将有效提升人民空军的战略投射水平。
回答于 2019-09-11 08:43:50
一是设计时就没有按这个引擎尺寸考量。风扇直径就2.33米。加上壳奔三米了。二:这个不是通用引擎 中小飞机用不了。
回答于 2019-09-11 08:43:50
淘金客说:不讲推力够不够这些,题主听说过“双发延程飞行”没有?这是民航为了保证双发飞机的安全性提出的特别要求。虽然针对的是民航飞机,但军用运输机的安全性,是可以参考一下这个要求的。
双发延程飞行
如果要用一架双发飞机飞一条国际航线,这个“双发延程飞行”会这样要求:在航线全程的任何位置,当飞机上1台发动机熄火后,仅靠另1台发动机为动力,必须在规定时间内能降到备降机场上。注意,是航线上的任意一点!而这个“规定时间”,以前是60分钟,现在对很多机型开放到了180分钟。如下图。
在没有开放到180分钟的时代,双发飞机是不能直接飞越大洋或者沙漠的——茫茫太平洋上,飞机仅靠1台发动机,60分钟内是找不到备降机场的。象上图那样,双发飞机即使航程足够,也不能从纽约直到飞伦敦,必须往北边绕着飞才行。后来发动机和飞机的可靠性提高了,1985年首先是波音767获得了ETOPS-120的许可,即航程上任何一点120分钟内有备降机场。再后来又有了ETOPS-180,波音777这样的双发飞机才能执飞越洋航线。ETOPS-180能覆盖全世界95%面积,但需要专门针对机型批准,不获批准也是不行的。
大型运输机的安全
军用运输机的确不用遵从这个规定,但这个规定也反应了对双发动机飞机的安全性的担忧。特别是题主提到的DT18发动机,比起西方最先进的高涵道比发动机,技术上还有很大一段距离,安全性也不一定就比通用、罗罗的发动机好。在我国第一款大型军用运输机上只装2台,题主觉得这个安全性靠得住吗?
况且,军用运输机对安全性的要求应该要比民用飞机更高:战时运输会飞很多临时规划的航线,这些航线上60、120分钟内可能都找不到备降机场;而且恶劣天气中民航可以停,军事任务却要顶着上;不光要考虑平时发动机故障,还要考虑战场上被敌防空火力打坏……所以,军用运输机很少用双发,因为双发的安全性很值得商榷啊。
结论
运-20这个级别的运输机,比如伊尔76、C-17等等,无一例外地采用了4发动机。小一些的A400M,甚至C-130都是4发,新机型里好象只有日本C-2是双发,但日本P-1也是4发。这其中特别是美国,在发动机的选择上有很多型号可选,为什么他们坚持4发动机呢?安全性肯定是很重要的一点。对于我们这样的运输机“新手”,更保险一些的4发机型就特别重要了。
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