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皇冠|C919何时能用上国产发动机？摆脱进口航发受制于人的困境


C919是中国商飞按照主流市场标准自主研发、具有自主知识产权的单通道干线客机 。 在研制之初 ， 商飞就在发动机方面选择“两条腿走路”：一方面 ， 计划引进通用电气的LEAP-1C发动机 ， 以快速通过国际适航认证开始运行；另一方面 ， 自主研发CJ-1000A双轴大涵道比直驱涡扇发动机 ， 用于后期的C919订单 。
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航空发动机是世界上最复杂的工程机械系统之一 ， 涉及气动热力学、燃烧学、传热学、结构力学、控制理论等众多学科 ， 而任何一个学科存在短板都不行 。 所以 ， 航空发动机被称为现代工业“皇冠上的明珠” 。
目前 ， 全世界能研制民用大涵道比发动机的只有三家 ， 分别是美国的GE、普惠和英国的罗罗公司 ， 而能独立研制高推力大涵道比涡扇发动机短舱的公司仅有两家——美国古德里奇和奈赛公司 。 令人气愤的是 ， 中国市场日益成为这些厂商的主要营收来源 ， 但欧美国家对中国的技术封锁已经持续了六十年了 ， 几乎所有的工艺、制造、蜡模、陶瓷芯等等都不许出口给中国 。
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▲CJ-1000A发动机模型
中国商飞已经启动了CJ-1000A发动机的研制工作 ， 该发动机在2018年5月18日宣布点火成功 ， 核心机转速最高达到6600rpm 。 核心机试验历时39天 ， 累计试车46次 ， 初步验证了核心机各部件及相关系统的性能、功能和匹配性 ， 同时也验证了压气机分块预估、燃烧室点火预测、涡轮工作状态分析等 。 正在开展部件、系统、工艺、材料等技术的多轮持续改进 ， 进行整机及各部件各项数据摸底记录、稳定性、耐用性、定型等等一系列测试 ， 以确保发动机满足C919的技术要求 。
2018年点火成功到现在两年多了 ， 关于CJ-1000A发动机进度的新报道几乎一个都没有 。 按照最初公布的时间表 ， CJ-1000A发动机将在2022年开始正式装备到C919客机上 ， 尚不知道CJ-1000A发动机能不能赶得上这个进度 。 由于中国在大涵道比涡扇发动机领域的研发实力还比较弱 ， 未来CJ-1000A发动机进展不如预期也是完全可以理解的 。 现在看CJ-1000A要取得认证恐怕最快也要3到5年时间 ， 预计距离实际装机测试肯定还得有一段时间 。
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中国航空技术的飞速进步 ， CJ-1000A发动机的技术也在不断的提升 。 早期CJ-1000A发动机在细节上与CFM公司的LEAP系列发动机有一些差距 。 例如涡轮风扇叶片 ， 中国CJ-1000A发动机采取了比较保守的钛合金空心宽弦叶片技术 ， 比美国发动机的碳纤维复合材料零件更重 ， 效率更低 ， 而且转速更高 ， 噪音更大 ， 离心力也更大 ， 对发动机机匣的包容能力要求更高 ， 总重量更重 。
在去年年底 ， 江苏新扬公司的碳纤维材料航发叶片取得了突破 ， 将会被用于国产CJ-1000A发动机制造上 。 我国已经能够批量生产T800级别的碳纤维 ， 其高强度、低重量、易加工的特性正是航空发动机制造的关键所在 。
除了CJ-1000A发动机之外 ， 我国目前还在发展推力更大的CJ-2000大涵道比涡扇发动机 ， 其未来将适配于C929远程双通道宽体客机之上 ， 这台发动机的推力在30千牛以上 ， 可称为CJ-1000A发动机的进化版 ， 就在今年三月初 ， 该发动机的核心机C2XC-101也完成了顺利点火 ， 这标志着该发动机的核心机设计基本完成 ， 未来前景一片大好 。
而另一款航空发动机涡扇20（WS-20） ， 是由中航工业下属公司中航商用飞机发动机公司设计研制 。 大涵道比涡扇发动机可作为大型军商用飞机的动力 ， 也是我国新型军用运输机运-20的动力来源 。 今后会有民用型号 ， 也是C919备选的动力来源 。


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