看来WS20的各项性能指标提高很大
2020-12-07 21:43:51
有句话叫做“此一时彼一时”。这个说法用在航空发动机的研发上也是很合适的。由于现代涡扇类航空发动机的研发过程基本都很漫长,即便是全球一流大国,研发成功一个经典型号的发动机,少则用时一二十年,多则用时二三十年,甚至四十年磨一剑最终成功也是不错的结局。因此大多数航发,在刚刚立项时确定的基础指标,到最终研发成功并且系列化以后都会有比较大的变化。尤其是最近三十年研发的航空主力发动机,正好赶上基础材料和配套设施,比如计算机辅助设计和3D打印等新工程手段的突飞猛进。因此往往出现,到了研发后期,综合性能指标水涨船高的现象。这种情况在已经公开研发成功的型号中已经得到了证实。比较WS10发动机,原始型号的最大指标推力只有12.8吨左右,而发展到今天,
14到15吨级推力版本已经大面积装机;甚至16吨的IPE版也很可能已经存在。同样道理,立项时间和WS10差距并不大的WS15和WS20,在最终即将全面大功告成的最后阶段,也几乎在同时传出了综合指标全面提高的好消息。过去瀚海狼山(匈奴狼山)曾经谈到过WS15的最大加力推力值很可能从16吨级一步提到到了18吨级。而WS20的提高,则不仅仅最大推力一项;而是从未来更大范围的应用出发,提出了更高的全面要求。WS20从研发初衷来讲,是一种用在大型军机上的大涵道比涡扇发动机。军用发动机首先追求的自然地推力大、性能强。一般对环保和噪音等指标并无特别要求。但是据说在WS20宣布成功前的适航标准审定中,居然全面按照当今全球主流的民用大涡扇的高标准来要求。这个原因导致了最终的试飞阶段又明显进行了延长。
但由此带来的综合收益是非常巨大的。WS20在刚刚立项时,据说基本性能指标是按照引进的中等涵道比的D30发动机制定的。也就是额定推力123千牛,综合燃油效率0.6左右。只要达到或者突破这两项基本标准,那么这个型号就算研发成功。但是D30发动机只是前苏联1970年代的技术;如果放在英美体系中,甚至只能算做1960年代的技术水平。WS20的标准显然还是定得过低了。而实际成型后的WS20仅仅涵道比就比D30大了几倍。而且核心机的涡轮前温度明显更高。这得益于使用了更加现代化的单晶涡轮叶片;风扇的设计自然也不可以同日而语。因此据说WS20的额定推力已经全面达到了165千牛的标准,油耗也降低到了0.57的水平!165千牛的推力已经接近17吨,远超当初12.5吨的原始指标。而且这个165千牛并非最大推力,因为作为第一种刚刚研发成功的大涵道比涡扇发动机。
目前仍然以确保稳妥为主。WS20最终有放大推力到19吨甚至20吨级的潜力。这对比当初的设计,已经完全不在同一个层次了。而0.57的油耗率,只相当于目前国际流行的三代大涡扇的水平,距离目前发动机强国正在推出的4代大涡扇更低的油耗率还有差距。因此WS20还可以进一步深入升级,比如从钛合金风扇叶片升级到最新的复合材料叶片,还可以在继续增推的同时再省油15%。