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烏克蘭推力23噸的D-18T渦扇發動機對我國還有多大價值?

D-18T由烏克蘭進步設計局開發,馬達·西奇公司生產,是蘇聯唯一的大涵道比渦扇發動機,伊爾76的D30KP2發動機涵道比僅2.42,這在運輸機動力中只能算中等涵道比。

烏克蘭推力23噸的D-18T渦扇發動機對我國還有多大價值?


安124的D18T渦扇發動機尾部特寫

作為一種七八十年代研製的民用航空發動機,D18T的設計重點就是在提高推力的同時控制油耗,為此涵道比達到了5.6,這在蘇聯航空發動機中是空前絕後的,其風扇直徑達2.3米,空氣流量765公斤/秒,接近D30KP2的三倍。D18T的總增壓比達27.5,與圖160轟炸機NK32發動機的28已經非常接近,卻為此付出了不小代價,採用了單級風扇、中壓壓氣機和高壓壓氣機各7級,雖然高壓渦輪和中壓渦輪都是單級,但為了驅動巨大的風扇,低壓渦輪多達4級,這使得D18T的淨重高達4.1噸,推重比僅5.7。最終D18T的最大推力高達23噸,僅次於NK32的25噸,但其0.581公斤/公斤力·小時的巡航油耗卻是後者無法相比的,這在一眾蘇聯航空發動機中已經是非常出色了。

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D18T發動機外觀

烏克蘭推力23噸的D-18T渦扇發動機對我國還有多大價值?


D18T發動機風扇的葉型比較簡單

雖然如此,在今天看來D18T渦扇發動機仍不少缺點:

一,D18T免不了有蘇聯航空發動機的通病。其推重比低(共達21級)、油耗高(其油耗與歐美同類發動機相比算高的了)、壽命短(僅1500小時)。

二,但對我國而言,D18T最大的缺點是匹配性差。它只能用於安124這一種機型(僅一架的安225是個例外),如果仿製後用於我國運輸機會存在很大的匹配難度。不僅D18T,幾乎所有的蘇式航空發動機都存在這個問題。

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安124運輸機

受限於粗糙的工藝的,蘇式發動機的通用化、模組化往往做得不好,導致了一型發動機往往只能配一型飛機的弊端,最典型的例子是R29系列與AL21系列兩種推力相近的發動機卻分別裝備了米格23和蘇24,二者竟然無法互換,也就是說,因為蘇聯航空發動機的衍生能力差,必須分別研製兩種不同型號的發動機才能滿足米格23和蘇24類似的動力需求。其它著名的蘇式發動機,如米格31的D30F6和蘇27的AL31F也存在同樣的問題,D30、D30F6與D30KP2三種發動機居然沒有多少零部件可以通用,實際上不能算作一個系列。AL31FN用於殲10A後之所出現的種種問題,除了軸承設計不佳外,跟飛機與發動機的匹配不佳也有很大關係。結果就是蘇聯研發生產的型號太多,鋪得攤子太大,導致了資源的嚴重浪費,這也是我國最終未能仿製AL31F的重要原因。

烏克蘭推力23噸的D-18T渦扇發動機對我國還有多大價值?


殲10A

三,D18T也不夠成熟。迄今為止它的總產量還不到200臺,總飛行時間只有區區100萬小時,再加上本身就不先進,它有限的價值隨著時間的推移正在迅速消失。我國正在研發的長江1000A涵道比都達到了8-10一級,涵道比僅5.6的D-18T已經嚴重落後於時代。

因此,烏克蘭D18T本身的價值已然不大,但它所蘊含的設計思路對我國400噸級運輸機所需推力20噸級渦扇發動機有寶貴的參考價值,目前我國在該級別發動機領域還處於空白狀態。

另外,D-18T的三轉子結構還非常適合我國起點低的現狀。其三個轉子各自處於效率最高的轉速,不必互相牽就。與雙轉子結構相比,在效率相當的情況下,只需較低的轉速(D18T高壓轉子轉速每分只有9100轉),渦輪前溫度更是能低出150~200°C。當年蘇聯正是因為要在材料工藝落後的情況下搞第一種大涵道比發動機,才選擇三轉子路線的。從這個意義上說,D18T更適合中國。

烏克蘭推力23噸的D-18T渦扇發動機對我國還有多大價值?


三轉子發動機結構圖

獨立後的烏克蘭繼承了蘇聯在其境內的眾多設計局和配套生產廠家,但卻失去了原來支撐它的蘇聯體系,只能守著有毫無競爭力的產品和早已過時的技術,在國際市場上無人問津是意料之中的事,能找到中國這樣一個好說話的買家已經非常不錯了。烏克蘭的家當中,只剩下D18T對我國還有吸引力了,如不趁早脫手,恐怕很快就變成一堆廢鐵了。

配圖來自《航空之家》

分類: 故事
時間: 2021-10-30

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