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                運20為什么不用DT18發動機?兩臺就夠了,還省油?

                  

                運20為什么不用DT18發動機?兩臺就夠了,還省油?

                  

                運20為什么不用DT18發動機?兩臺就夠了,還省油?

                  

                運20為什么不用DT18發動機?兩臺就夠了,還省油?

                  運-20作為我國自主研制的第一款大型軍用戰略運輸機,承擔了我國未來遠程空運/快速轉場/突擊等整體運輸作戰任務,從整體性能來說,運20作為軍用運輸機無論是在最大飛行距離上還是在最大載重量等性能參數上,都已經不差于世界同類先進軍用運輸機。不過細看下來運20現階段使用的發動機還是性能老舊的D-30KP2渦扇發動機,嚴重的限制了運-20整體性能的進一步發揮。

                  D-30KP2渦扇發動機雖然作為一款小涵道比渦扇發動機,但是由于其研制年代較早的原因限制,其整體結構設計和涵道比較低,所以也造成該發動機在最大輸出推力和飛行油耗表現上差強人意。比如其最大推力只有12.5噸左右,但是最大飛行狀態下油耗卻達到了0.5kg/daN*h,和其他同等推力先進渦扇發動機相差甚遠。雖然搭載D-30KP2渦扇發動機的運20大型軍用運輸機通過其他設計修復使得其整體性能和世界上同類大型軍用運輸機之間差距不大,但是缺乏先進大涵道比渦扇發動機的運-20,整體性能也因為發動機限制而沒有完全發揮出當初的設計目標。

                  D-18T發動機作為蘇聯解體前,位于烏克蘭境內的進步設計局為安東諾夫設計局最新研制的安-124戰略運輸機研發的裝機動力,該發動機采用經濟性和推力綜合表現較好的三轉子結構設計,最大輸出推力達到了24-26噸,也使得該發動機成為了蘇聯解體前唯一一款推力超過20噸的非加力式渦扇發動機。而且定位于高層次戰略運輸的安-124和隨后作為航天飛機載機平臺的安225戰略運輸機,使用D-18T渦扇發動機作為裝機動力后,兩款戰略層次的大型運輸機也成為了世界上起飛重量最大/最大載重量最大的第一和第二??梢哉f沒有D-18T渦扇發動機,蘇聯人就不可能研發的出安-124和安-225戰略運輸機。

                  那么為什么我國的運-20沒有采用推力更強的D-18T渦扇發動機呢?畢竟推力更強后,只搭載兩臺D-18T渦扇發動機的運-20大型軍用運輸機的總推力,就已經基本和現有搭載四臺推力較小的D-30KP2渦扇發動機相當,而且D-18T渦扇發動機涵道比更大,而且發動機數量更少,對于運-20而言油耗更低/飛行距離更遠。那么為什么沒有采用這種動力配置呢?

                  首先長期以來受限于我國在大推力航空發動機領域的空白,在我國開始研發運-20大型軍用運輸機的時候,當時我國自己并不具備能夠滿足運-20推力需求的大推力渦扇發動機,從外選擇的話,唯一能夠選擇的也就只有廣泛裝備我空軍轟-6轟炸機和伊爾-76軍用運輸機搭載的俄制D-30KP2渦扇發動機了。所以正是因為在研發運-20的時候,我國唯一能夠選擇的動力系統只有D-30KP2渦扇發動機可選,所以也就出現了現如今搭載D-30KP2渦扇發動機的運-20大型軍用運輸機。

                  其次雖然D-18T渦扇發動機推力更強,而且早在上世紀80年代中期就已經批量生產,并且經過大量裝備于安-124大型軍用運輸機全球作戰后,其在整體可靠性等方面也更為適合。但是東西再好畢竟是別人家的,別人不給也不賣什么辦法也沒有。而且因為蘇聯解體后,唯一的裝機對象安-124大型軍用運輸機停產后,D-18T渦扇發動機也就失去了裝機對象,只能選擇停產。所以隨著時間的流逝,等到千禧年時期,負責生產D-18T渦扇發動機的烏克蘭馬達西奇公司技術人才流失殆盡。所以別說是我們這個外來國家想要采購D-18T渦扇發動機了,就是在俄烏內戰還沒開始前,俄羅斯就一直想要在俄境內的SP制造廠重新生產安-124大型軍用運輸機時,就因為動力系統的缺失不得不放棄,雖然最后俄羅斯想要在圖-160戰略轟炸機使用俄NK-321加力式渦扇發動機基礎上,研發一款取消加力燃燒室的渦扇發動機用于安-124運輸機,但是最后也不得不放棄。

                  再一個對于運-20這個級別的大型軍用運輸機在設計研發時,都會故意選擇四臺發動機提供動力需求,因為軍用運輸機對動力系統出了推力等方面的要求外,在可靠性等方面的要求更高,所以從安全角度等要求來說,使用四臺中等推力發動機要比只使用兩臺超大推力發動機,在安全可靠性上更高。畢竟像運-20這類戰略運輸機要在非鋪裝的野戰環境下起降,發動機渦扇葉片很容易被吸進發動機的雜物損壞,或者是在飛行階段,如果兩側的某臺發動機發生故障,擁有四臺發動機的軍用運輸機依然可以完成運輸需求。

                  所以這也是像美國在研發C-17大型軍用戰略/戰術運輸機時,美國國內GE航空生產的CF-6渦扇發動機最大推力達到了28噸,裝備四臺CF-6渦扇發動機的波音747-400大型客機的最大起飛重量超過了400噸。但是麥道公司依然為自家的C-17大型軍用運輸機選擇了最大推力只有只有18.9噸的F-117-PW-100渦扇發動機,而該發動機的民用型號就是裝備在波音757窄體遠程客機上的PW2040系列發動機。

                  所以總結來說,運-20之所以沒有采用推力更大的D-18T渦扇發動機主要原因還是因為該發動機不屬于我們,而且一直以來我們也無法從烏克蘭批量采購到發動機,就算是拿到一兩臺也不能用,畢竟隨著運-20的批量生產,對該發動機的需求會越來越大,如果后期因為動力中斷,那么對于運-20來說將是直接停產,等待合適動力換發的慘痛教訓,所以這也是我國為什么選擇推力較小,但是能夠長期穩定供應的D-30KP2渦扇發動機的原因所在。

                  當然隨著我國自主研制的更待推力渦扇發動機的裝機試驗畫面爆出后,推力更大/油耗更低的國產渦扇發動機裝備運-20的時期也不遠了,到那個時候運-20大型軍用運輸機的整體性能將會有一個更大的提升,這對于我國空軍建設將是極大的改變和提升。

                  運-20是我國自主設計研發的第一種200噸級大型軍用運輸機,填補了我國在軍用大型運輸機發展領域的空白,擺脫了軍用大型運輸機長期依賴國外進口以及數量不足的窘境,對于未來中國空軍遠程戰略投射能力建造具有深遠的意義。從整體來看,運-20大型軍用運輸機總體性能指標介于美制C-17和俄制伊爾-76之間,基本滿足人民空軍當期和未來一段時間的遠程投射需求。

                  談及國產裝備,很多人首要想到的就是陸??掌毡榇嬖诘?ldquo;心臟病”,在對運-20大型運輸機的評價中普遍存在拿發動機說事的現象。隨著運-20交付部隊,有關其心臟問題官方也逐步披露出了一些信息,有諸多證據顯示運-20當前使用的是渦扇-20發動機,從根本上解決了發動機問題。

                  比如在航空工業第一飛機設計研究院披露的論文中,出現了兩個版本的運-20機輪濺水試驗的主要參數,見下圖,對于運輸機A,運輸機B使用了大涵道比航空發動機,這就說明運-20很可能在鑒定測試式就已經換裝了新型運輸機。另外一個證據是,在航空一飛院六所張偉先進事跡報道中提及運-20裝配大涵道比發動機后將類似民航客機推力管理技術被寫進相關規范中,從上述表述進一步印證了國產發動機已經列裝的消息。

                  最早運-20使用的是俄制D-30KP-2型航空發動機,最大推力為12.5噸,涵道比為2.42:1,主要裝備于當前中國空軍現役的伊爾-76大型運輸機、轟-6K中遠程轟炸機上。該型發動機可以攜帶有助于運輸機實現短跑道起降能力的反推裝置,是一款總體性能還不錯的航空發動機。渦扇-20是我國為運-20專門研發的一款大涵道比渦扇發動機,總體推力在13噸-16噸之間,相較D-30KP-2型得到一定的提升。

                  所謂的DT-18型發動機是前蘇聯伊伏琴柯設計局(現烏克蘭扎波羅日“進步”機械制造設計局)上世紀七八十年代研發的一款大涵道比渦扇發動機,其最新改進型DT-18T型推力提升到24.5-29.4噸,相較D-30-KP-2型提升了一倍還多,是蘇聯時期唯一一款推力超過20噸的大涵道比渦扇發動機。最早裝備在安-124重型運輸機上,四臺DT-18發動機賦予了安-124運輸機150噸的最大載重能力,相當于運-20的2.2倍還多。

                  DT-18T最新改進型發動機涵道比達到5.6,遠高于D-30PK-2型的2.42,大涵道比發動機最大的優勢就在于提升發動機工作效率、降低油耗率,被廣泛裝備于各型運輸機、轟炸機等大型作戰飛機上。再看一下重量,D-30-PK-2發動機不帶反推裝置2318千克,帶有反推裝置2668千克,而DT-18T的重量達到了4100千克,理論上運-20搭載兩臺DT-18T發動機是可以的,但是現實中又是另外一回事。

                  D-30PK-2型發動機不帶反推力裝置推重比4.75,DT-18T涵道比放大來看一倍,但是推重比只有5.7的水平,并沒有太大的優勢??紤]到運-20采用的是上單翼傳統氣動布局設計,機翼采用了超臨界機翼技術,故而在發動機選擇上采用四發布局,換裝DT-18T的話,保證四發DT-18T發動機在布局設計不一定現實,著要考慮機翼的強度問題以及整個氣動布局設計,畢竟DT-18T的重量要遠比D-30PK-2要重的多。

                  另外,有消息稱我國正在推動新一代20-40噸大涵道比渦扇發動機研制工作,但鑒于我國航空工業在發動機領域一直是一個薄弱領域的現實,我國暫時根本拿不出相關水平的發動機,盡管有消息稱我國有可能從烏克蘭通過安-124運輸機獲取到相關技術,但從目前的來看,這僅僅是一個軍迷圈里流傳的傳說,并沒有實際的東西能夠佐證。我國未來拿到此類發動機的概率并不大,還需要很長一段路要走。

                  在油耗方面,如若能夠換裝此類大涵道比發動機油耗肯定要低于現役的發動機,首先推力大了,發動機的數量就相應的減少了,用的發動機少了油耗率自然下降了。其次大涵道比渦扇發動機油耗率本身就低,比如DT-18T起飛油耗為0.367,巡航油耗0.518,而D-30PK-2型起飛油耗0.5,巡航油耗達到0.71,對比之后可見一斑。

                  未來,運-20有機會換裝新一代大涵道比渦扇發動機對于提升其運載能力有相當大的助益,在結構上只需要進行機翼強度的加強以及相關氣動測試優化即可實現,但是目前我們還沒有這個技術條件,引進DT-18T的概率也不大。國產新一代20-40噸級大涵道比渦扇發動機研發成功后,在運-20之后我們還會研發更大、更重的重型運輸機,將有效提升人民空軍的戰略投射水平。

                  一是設計時就沒有按這個引擎尺寸考量。風扇直徑就2.33米。加上殼奔三米了。二:這個不是通用引擎 中小飛機用不了。

                  淘金客說:不講推力夠不夠這些,題主聽說過“雙發延程飛行”沒有?這是民航為了保證雙發飛機的安全性提出的特別要求。雖然針對的是民航飛機,但軍用運輸機的安全性,是可以參考一下這個要求的。

                  如果要用一架雙發飛機飛一條國際航線,這個“雙發延程飛行”會這樣要求:在航線全程的任何位置,當飛機上1臺發動機熄火后,僅靠另1臺發動機為動力,必須在規定時間內能降到備降機場上。注意,是航線上的任意一點!而這個“規定時間”,以前是60分鐘,現在對很多機型開放到了180分鐘。如下圖。

                  在沒有開放到180分鐘的時代,雙發飛機是不能直接飛越大洋或者沙漠的——茫茫太平洋上,飛機僅靠1臺發動機,60分鐘內是找不到備降機場的。象上圖那樣,雙發飛機即使航程足夠,也不能從紐約直到飛倫敦,必須往北邊繞著飛才行。后來發動機和飛機的可靠性提高了,1985年首先是波音767獲得了ETOPS-120的許可,即航程上任何一點120分鐘內有備降機場。再后來又有了ETOPS-180,波音777這樣的雙發飛機才能執飛越洋航線。覆蓋全世界95%面積,但需要專門針對機型批準,不獲批準也是不行的。

                  軍用運輸機的確不用遵從這個規定,但這個規定也反應了對雙發動機飛機的安全性的擔憂。特別是題主提到的DT18發動機,比起西方最先進的高涵道比發動機,技術上還有很大一段距離,安全性也不一定就比通用、羅羅的發動機好。在我國第一款大型軍用運輸機上只裝2臺,題主覺得這個安全性靠得住嗎?

                  況且,軍用運輸機對安全性的要求應該要比民用飛機更高:戰時運輸會飛很多臨時規劃的航線,這些航線上60、120分鐘內可能都找不到備降機場;而且惡劣天氣中民航可以停,軍事任務卻要頂著上;不光要考慮平時發動機故障,還要考慮戰場上被敵防空火力打壞……所以,軍用運輸機很少用雙發,因為雙發的安全性很值得商榷啊。

                  運-20這個級別的運輸機,比如伊爾76、C-17等等,無一例外地采用了4發動機。小一些的A400M,甚至C-130都是4發,新機型里好象只有日本C-2是雙發,但日本P-1也是4發。這其中特別是美國,在發動機的選擇上有很多型號可選,為什么他們堅持4發動機呢?安全性肯定是很重要的一點。對于我們這樣的運輸機“新手”,更保險一些的4發機型就特別重要了。

                  D-18T航空發動機是烏克蘭著名的馬達西奇公司研發的,也是安-124巨型運輸機的動力之源。D-18T發動機的推力在25噸左右,而D-30-KP2的推力為12.5噸??梢哉f,一臺D-18T抵得上兩臺D-30KP2。運20之所以不用D-18T發動機,是因為有兩大原因:第一:運20參考了伊爾-76和C-17重型運輸機的設計,其本身的設計布局就是4個航空發動機;第二:在與俄羅斯交惡后,烏克蘭已經倒向西方,如果使用D-18T發動機,在美歐國家的干預下,烏克蘭有可能停止出售此發動機。

                  運20運輸機于2007年正式立項,設計參考了伊爾-76和C-17,也可以說是將伊爾-76和C-17運輸機的優點合二為一。從運20的外觀看起來,既像C-17,又像伊爾-76,但是運20又有自己獨到的設計優勢。運20的中央翼盒是在機身運輸倉外面的,而C-17的是在里面,和伊爾-76的相似。但是運20的機身較粗,更像C-17。要知道一旦飛機的氣動布局確立之后,只會進行小范圍的修改,是不會大改的。由于運20原來就準備用4臺發動機,所以其在風洞吹風時,控制系統的設計時,就是按照4臺發動機來的。如果貿然選擇D-18T發動機,雖說可以達到省油,增推的目的。但就要重新進行以上的步驟,過程極為繁瑣,不利于戰斗力的形成。所以說,是不能使用D-18T發動機的。

                  據報道我國準備收購烏克蘭馬達西奇公司時,就被美國給攪黃了。由此可知,幸好當初運20用的不是D-18T發動機,否則極有可能遭受斷供的尷尬境地。雖說運20的研制始于2007年,那是俄羅斯和烏克蘭的關系還是比較友好的。但是國際關系變換莫測,由于美國的存在,我國與俄羅斯將保持長久的友好關系。至于烏克蘭等國,則無法保證其始終倒向俄羅斯這方。與其選擇一個不確定的國家提供發動機,不如選擇一個有保證的國家提供。所以說,運20選擇俄制D-30-KP2的確是一個正確的選擇。畢竟運20參考了伊爾-76的設計,所以說,使用與其相同的發動機也沒什么問題。

                  只不過,在使用D-30-KP2發動機時,運20并不那能達到其設計的載重量。畢竟D-30-KP2發動機只有12.5噸的推力,4臺也不過50噸。想要運20達到最初的設計指標還得等待渦扇-20大涵道比發動機。(圖片來自網絡)

                  運-20運輸機作為我國自主研發的第一款大型運輸機,在近些天多次多架馳援武漢,和平時期彰顯出了其強悍的投送能力,這既打了一些噴子的臉、又引發了網友對運-20運輸機的關注,其中有關運-20的運輸能力、最大航程等性能以及發動機成為了網友關注的焦點。

                  ▲6架運-20馳援武漢

                  按照去年空軍開放日活動中官方對運-20的解說來看,運-20全長47米、翼展50米,最大起飛重量179噸、最大載油量77.5噸、最大載重55噸、最大航程7500公里。而在近些年廣為流傳的另一個數據中稱,運-20的設計最大起飛重量為220噸、設計最大載重為66噸,如果該數據屬實那說明目前運-20還沒有發揮出其應有的能力。

                  目前運-20運輸使用的是4臺俄制D-30KP-2型渦扇發動機,該發動機最大推力12.5噸,涵道比為2.4:1,還不能稱為大涵道比渦扇發動機(涵道比4以上為大涵道比)。而俄羅斯的伊爾-76運輸機同樣使用的也是D-30發動機,不過伊爾-76最大載重只有50噸,這也印證了似乎就是因為發動機的問題,使得運-20最大起飛重量和載重沒有達到流傳的設計標準。

                  不過,運-20使用俄制D-30KP-2型渦扇發動機確實算是一種無奈的選擇,因為在運-20研制時我國在軍用小涵道比渦扇發動機方面我們還有渦扇-10可以拿得出手,但在大中涵道比渦扇發動機方面幾乎是處于空白,所以只能使用較為俄制D-30KP-2發動機。但最大推力只有12.5噸,且不是大涵道比的D-30KP-2發動機確實限制了運-20的性能。

                  為此,我國在研制運-20之時就以渦扇-10核心機為基礎配套研制了渦扇-20大涵道比發動機,最大推力13噸-16噸。發動機增大涵道比會獲得更大的推力,同時會更具經濟節省燃油,按照目前的性能推算待運-20全面換裝渦扇-20發動機之后,最大載重達到66噸應該不在話下。

                  而運-20運輸機要換裝DT18大涵道比發動機就不太可能了,DT18渦扇發動機作為安-124大型運輸機的發動機,單臺推力可達25-30噸,涵道比5.6,可以說一臺DT18的推力就可以超過2臺D-30KP-2發動機,性能卻是不錯,但即便如此運-20為了也不可能換裝DT18發動機。

                  ▲安-124和伊爾-76

                  首先運-20運輸機已經是4發的氣動及整體設計,想要換成雙發動機布局難度不亞于重新研制一款運輸機;而且四發運輸機在穩定性上更好,目前各國運輸機大多也都是使用4臺發動機;另外,目前馬達西奇公司人次流失嚴重,想要復產DT-18大涵道比發動機并非易事,更別說還要出口了。

                  總之,目前運-20運輸機的性能已經基本夠用,未來換裝渦扇-20將進一步提升和完善運-20的性能,而對于推力在25噸以上的大涵道比發動機,可能在未來研制400噸級的運輸機時才會用到,而且發動機應該會是自研的。

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                  首先是發動機的供應問題。確實,從性能上來說,DT18發動機無論是耗油量、動力、推力比、使用壽命等關鍵指標上,比現在運20翅膀上搭載的發動機,優秀不是一點點。但是再好的零部件,不是國產的也不能用。畢竟現在我們還只是能從烏克蘭進口DT18發動機,尚無法國產化。

                  眾所周知,運20是我國的戰略運輸機,未來將擔負起運輸中國的各類部隊,解決中國軍隊的快速遠程投放能力。

                  軍用的發動機能用自產的,就盡量用自產的。畢竟一旦發生戰爭,這種國之重器的零部件將會受到對手的封鎖,一旦這樣,將會對空軍帶來很大隱患,影響大規模投送能力。除此之外,還有可靠性的因素考慮,運20雖然是一小心臟,但質量不行數量來頂,也是可以的?,F在搭載的,是在轟6系列的發動機,我國的航空工業已將發動機的相關技術和生產工藝完全吃透,其可靠性、可維修性等等,都能滿足軍方要求。相比之下,已經量產多年的太行系列航空發動機則在可靠性、耐久性上,還不被認可。

                  其次,就是氣動布局以及發動機的配置。作為一個整體,飛機的整體氣動布局是一個很重要的事。每一款飛機在飛上藍天之前,總會在地面風洞上進行大規模的飛行實驗,以檢測飛機的空氣動力是否合理,而發動機作為飛機外觀的一部分,自然也就需要考慮到其中。另外,4個發動機有利于分擔飛行負荷,一旦某個飛機發動機遇到故障,其他發動機則會補上。

                  運-20的設計本身就是參考了C-17和伊爾-76的氣動布局和機體結構,也就是四發動機布局設計。不是說D-18T發動機的推力大,兩臺就能替代D-30KP-2發動機那么簡單。就像波音747-8換代后依然是搭載四臺GEnx,而不是簡單的用兩臺GE9X替代。目前運-20搭載的D-30系列發動機本身就是過渡產品,其配套的渦扇-20成熟后,整個發動機性能就會有很大改觀。更重要的是,我們要使用國產發動機予以替代,不能被外國在關鍵部件上“卡”脖子。

                  因為運20設計之初,就打算使用國產發動機,運20配套的國產發動機是渦扇20,從技術參數上來說,D30更接近,日后渦扇20投運后更換起來改動更小,另外一個因素我覺得,可能還是作為戰略戰術運輸機,可靠性高是個必須考慮的因數,無論從哪方面看,可靠性四發都比雙發要更好…

                  很簡單的常識,世界上所有大型軍用運輸機,出于安全考慮都會使用四發,因為軍用運輸機的使用環境比民用惡劣的多。

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