来源:军武速递官方

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根据中国航发集团有限公司消息,7月1日,由中国航发自主研制的先进民用涡轴发发动机AES-100型发动机的首发用户签约仪式,在北京举行。

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图:签约仪式

据称,这份合同由中国航发动研所、株洲的南方航发工业公司和航天科技旗下彩虹无人机集团签署,按照合同规定,AES-100型先进涡轴发动机将作为彩虹集团研制的新型倾转旋翼无人机的主要动力组使用。总而言之,AES-100首发合同的签署,为该型国产先进航空发动机国内、国际市场开拓打下了良好基础。

AES-100型发动机是个啥?
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AES-100型发动机是个啥?

那么,AES-100型先进航空发动机到底是什么型号的航发,具备怎样的技术性能,它的装机是否意味着中国航发“心脏病”、中国直升机工业“倾转旋翼技术”两大技术难关的一并解决呢?

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图:涡扇发动机编号以“FWS”开头,图为搭载新尾喷的歼-16战斗机

咱们一个一个问题来说好了,首先这个“AES”的型号编号,不少人就有点摸不着头脑:毕竟按照咱们以往的常识,中国空军、陆航使用的航空发动机,涡扇发动机编号以“FWS”开头,涡轴发动机编号以“FWZ”开头,涡桨发动机的编号则以“FWJ”开头,这“AES”是什么时候出来的编号。

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图:CR-929大型客机标配的AEF-3500(CJ-2000)

其实,按照去年第十三届珠海航展上公开的信息,中国航发工业,似乎在军用航发和民用航发领域,采用了两套不同的编号体系。比如“AES”,就是民用的涡轴发动机编号,再比如“AEP”,就是民用涡桨发动机的编号。又比如AEF-3500,它之前的编号大家都知道,著名的、配备CR-929大型民航客机的CJ-2000型发动机。因此,通过这个小细节,咱们能够明白,以后民用航发领域,就没有“WZ”、“WS”这样的军用编号,或者“CJ”这样明显的急就章编号了,咱们的航发编号已经实现了系列化。

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资料图

那么,AES-100型涡轴发动机的性能又如何呢?幸好,作为一款民用航发,该型航空发动机的技术特点和整体性能还是相对公开的,在技术特点上,AES-100型涡轴发动机具备如下技术优势:

一是具备优秀的气动性能,尤其是采用了三维叶片设计,提高了压气机和涡轮的部件效率,采用了多腔体回流通道组合冷却设计,提高了整机的循环参数,整机功重比性能较好;

二是在安全性可靠性上,AES-100型涡轴发动机配套了国产全权限数控模块,不仅可以提高发动机的控制裕度,更可以提高发动机的使用效率,提高配备机型的总体性能;

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图:AES-100

三是在适航性上,AES-100型涡轴发动机为高高原机场机场运行进行了特别的设计特化,具备高原防冰性能,可以在稻城亚丁机场使用,从而确保了配装机型可以在全国范围内飞行;

四是在总体设计上,AES-100型发动机采用了标准的单元体设计,全机可分解成进气、压气机、燃烧室、燃气涡轮、传动系统、电控系统和附件机匣等几个大模块,在维修性能和各模块的替换性能上进行了专门的设计优化,提升了整机维修性。

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图:AES-100

从整体性能上来说,AES-100是一款1000kw级的航发,讲真这个功率级别不算非常高,按照常用的军用直升机航发配备标准:

比如国产的直-9型直升机,一般会配备两台功率在700kw一级的涡轴发动机,而同样一台700kw级的发动机,还可以作为直-11这种轻型直升机的动力;

而直-10这种武装直升机,按设计要求是需要配备两台1200kw级的涡轴发动机的,这也是为何直-10在早期研发的时候,首选的动力组是加拿大制造的PT6C-67B型发动机的因素;

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资料图

再往上是直-20这种10吨级的直升机,美军同一级别的MH-60系列直升机和AH-64武装直升机,使用的动力组是1200kw到1500kw级别的T-700-GE700系列涡轴发动机;

随后还有其它动力更为强劲的涡轴发动机,比如通用电气的T-408系列涡轴发动机,该型发动机最大应急功率高达5000kw以上,这大概是目前涡轴发动机动力最高水准。

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图:CH-47“支奴干”搭载的T-408

相比之下,AES-100型航发的动力仅有1000kw,而且还是1000kw“一级”,还不知道上下浮动有多少,这个动力水平,应该属于中小推力的涡轴发动机。目前可以用于配备的是6吨级的双发直升机,比如直-9系列直升机,也可以配备3吨级的单发直升机,比如直-11系列。

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资料图

因此,说AES-100型航发就此解决了中国航发的“心脏病”,其实也没有必要捧的那么高,毕竟航发它是分级的,而且也是分型号的,对于涡轴发动机这样一个型号分类来看。目前国产的FWZ系列和AES系列,基本应该是解决了1000kw一级,1200kw一级和1500kw一级这三个主要的发动机级别。

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资料图

但是,在5000kw一级的大推力涡轴发动机领域,咱们暂时还是空白,拿不出性能堪比T-408的型号。而这个型号偏偏又比较重要,是目前计划中的、中俄联合研制的新一代重型直升机的主要动力组,真要拿出了对标通用电气T-408型涡轴发动机的型号,咱们再说涡轴发动机的“心脏病”问题已被解决了也不迟。

涡轴发动机与涡扇发动机
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涡轴发动机与涡扇发动机

同时,涡轴发动机和涡扇发动机也不是一回事,其实中国的涡轴发动机最近几年来进步非常快,拿出的技术成果非常多,部分军用型号已经发展到了可以和美国主流型号T-700系列相提并论的程度,部分民用型号也发展到了可以和欧洲老牌厂家掰掰手腕的程度。

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资料图

但是,目前大家最关心的,还是涡扇发动机,目前国产的涡扇发动机,伴随去年珠海航展公开的FWS-10B型航空发动机,基本上算是达到了美军F-110-GE-129/132的技术水平,这当然是了不起的成就。但离大家期望的F-119-PW100和F-135-PW100系列还有挺大的差距,FWS-20离著名的CFM-56-7B以上的型号差距也不小。而推力更大的大涵道比涡扇发动机,比如罗罗公司的湍达系列涡扇发动机,咱们目前同样是空白,中国航空发动机依然要努力。

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资料图

虽然AES-100交付给彩虹无人机,看起来跟解决中国航发的心脏病问题关系不大,但是,这个倾转旋翼机倒还是可以说一说的。其实按照咱们之前的观点,也是按照大伊万之前从相关行业人士里了解的情况,航空工业直升机集团,对于倾转旋翼机的态度可谓是比较矛盾:

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资料图

一方面,倾转旋翼机作为高速直升机的一种实现形式,其飞行速度要远远好于典型的直升机,同时其运载量也要好于典型的直升机;但是另一方面,倾转旋翼机的问题也非常突出,比如它那个倾转旋翼的结构非常复杂,对于总体设计和可靠性的要求非常之高,倾转旋翼机的机身振动问题也非常突出。

近日网上流传的一段视频:内容是2017年一架美军MV-22B在降落时,“遭遇发动机无法补偿的下洗气流”,左侧发动机短舱撞击甲板,驾驶舱撞击舰体,飞机随后坠入海中,5分钟后沉没。机上26人中的3人遇难。

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资料图

这导致倾转旋翼机的可靠性和安全性问题比较突出,比如美军海军陆战队在日常使用中,就不止一次地发生过倾转旋翼机在着陆时,突然失去升力导致飞机坠毁的问题。因此美军在下一代高速直升机的研制中,已经部分放弃了倾转旋翼机这一技术构型,而是选择其它构型的高速直升机展开技术验证了。咱们也是如此,虽然手握倾转旋翼机的技术储备,但却一直没有公开进行正样研制工作。

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资料图

相比之下,咱们虽然到目前为止,航空工业都没有公开研制倾转旋翼机的消息,倒是航天科技的无人机先用上了倾转悬疑无人机这么一个构型,这是否有可能是首先在无人机上使用倾转旋翼无人机,视情况再将相关工程运用运用到航空工业的有人倾转旋翼机研制上呢?这个,咱们现在也不好说,只能继续观望了。