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(运20携带新型发动机升空测试)

国产运-20空中试车台高调亮相,左边机翼下方取消了一台细长的涡扇18发动机,改成了一个大圆桶,是一台新型大涵道比涡扇发动机,

这个大圆桶不是涡扇20,因为涡扇20的空中测试,早在七八年前就由一架伊尔76完成了,2014年就在网络上出现过照片。

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(长江1000A)

运-20大圆桶上的蓝色圆弧形涂装可以辨别出,这是国产长江CJ1000A民用大涵道涡扇发动机,表明CJ1000A发动机研制进入攻坚收尾阶段,如果试飞顺利,CJ1000A发动机将会适航取证,可以为C919客机进行配套。

运-20空中试车台,是运-20第一个非军用改进型(不算运20民用运输版,那个只有模型),完全用于军民用新型发动机的空中测试,意义重大。运-20有4台发动机,其实只依靠3台发动机,也是完全能安全飞行的,所以就为各种魔改提供了便利。

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(运20的涂装与此前伊尔76空中试车台类似)

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(七八年前,中国伊尔-76试车台)

【中国空中试车台曾被外国垄断】

【中国空中试车台曾被外国垄断】

长江1000A发动机,是中国商发为C919客机配备的民用大涵道涡扇发动机。民用发动机的很多技术指标比军用更加严格,比如故障率要求更低、寿命更长,更注重油耗和经济性,所以长江1000A的技术,无疑比涡扇-20早期版本还要先进得多。

2017年,该发动机首台技术验证机完成总装下线,当年核心机达到预定转速。此后长江1000A发动机进行了地面台架试车和高空台试车,这些试验主要是为了验证发动机性能与理论计算结果是否一致,发动机推力曲线是否满足民航局适航要求。

不过地面试验与高空实际飞行环境还是有差别的,即便高空台也只能模拟高空实际使用环境,不可能与真实环境一模一样。因此地面试验只能对发动机性能进行初步验证,想得到发动机真正的推力曲线和控制规律还需要上机进行高空实际环境下试飞。

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(发动机需要经过复杂的地面测试,才能去天上继续测试)

航空发动机安装到飞机上面之后,它的工作受到一系列外部和内部环境影响,外部环境包括大气温度、湿度、进气、排气条件等等因素,内部环境则有安装工艺、引气量、能源负荷等等,以上这些因素交织在一起,都会减少发动机推力。

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(不同速度、温度、气压下,发动机性能都不同,需要彻底摸透)

因此新发动机需要经过实际试飞来完善发动机推力曲线,形成正确的控制规律。民航局根据这些信息确认发动机推力扣除不利因素影响之后是否能够满足飞行安全需要,如果满足要求那么就可以给发动机颁发适航证,批准它配备客机。

此前国内使用伊尔76作为试车台。像是涡扇10、涡扇20等军用发动机,都是用伊尔76试车台完成测试的。但是从国外购买的伊尔76还是有点老旧,我们需要立足国产,研制更先进的试车台,那么运20服役之后,用运20改装试车台,顺理成章。

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(解决中国大飞机的“心脏病”)

由于民用客机飞行包线相对简单,发动机使用环境也比较好。一般情况下,现代民用涡扇发动机试飞周期大约在1-2年左右。

C919客机现在使用的LEAP-1C发动机在2014年首次试飞,2016年取证。考虑到CJ1000A是中国第一部民用大涵道涡扇发动机,为了安全和稳妥,它的试飞周期可能会长一点。

中国商飞曾经透露CJ1000A发动机计划在3年取证,按照这个说法,如果试飞顺利,CJ1000A应该在2025年拿到型号合格证,2030年之前投入商业运营。那么中国大飞机不管是军用还是民用,都有了自己的发动机,彻底解决心脏病的问题。

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(试飞时间虽然不短,但一款成熟发动机可以制造许多年)

【国产发动机未来市场巨大】

【国产发动机未来市场巨大】

按照中国商飞和商发的说法C919客机项目力争实现二个“三分之一”的目标,即C919客机在未来30年内占领国内干线单通道客机三分之一的市场,而C919客机里面至少有三分之一安装国产CJ1000A涡扇发动机。按照波音和空客的评估,未来30年之内中国民航市场大约需要3000架单通道客机。

按照这个评估计算,C919客机占领三分之一就是1000架,如果加上外销,这个数字可能进一步增加。而这1000架C919客机里面至少有300架要配备国产CJ1000A发动机,以每架C919客机配备2台CJ1000A发动机,再加上备用发动机,CJ1000A产量也会超过1000台。

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(中国民航需求较大,仅国内的发动机市场就是一块大蛋糕)

【俄罗斯民航,是前车之鉴】

【俄罗斯民航,是前车之鉴】

现在国外新一代单通道客机例如A320NEO、波音737MAX单价已经接近1亿美元。2022年底中国国航、东航、南航订购292架A320NEO客机,合同价值超过2400亿人民币。而新一代民用大涵道涡扇发动机的单价也在迈向1000万美元大关,美联航为其100架A320NOE客机订购LEAP-1A发动机,合同价值也达到20亿美元。

这样我们民航客机全部外购,这个金额将超过1万亿人民币。如此高昂的价格不但会带来沉重的经济压力,也会让我们受制于人。乌克兰战争爆发之后,波音和空客就不再为俄罗斯民航机队提供技术支持。结果就是俄罗斯民航空客和波音客机运营遇到巨大的困难,甚至连飞行安全都无法保证。

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(俄罗斯民航的波音737。俄乌冲突后,这些飞机维护成了问题)

在这种情况下,俄罗斯不得不重启国产客机制造,以替代空客和波音客机。对于我们来说,现在国内民航客机几乎全部是空客和波音,民航又是国内运输主力手段之一,如果遇到同样的情况,对于我们影响显然会更大。

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(CJ1000A相比国外最大最强型号,还是有差距,仍需追赶)

这样从未雨绸缪角度出发,我们要加快民用客机国产化发展,以备不时之需要。C919客机航空电子系统、发动机、材料等都从国外进口,如果国外来源中断,国内要能够替代。因此CJ1000A发动机应该是C919客机国产化关键一步,在此基础上我们还要实现其他重要设备和系统国产化,例如航空电子系统等等,这样既能促进国内工业升级,又能避免受制于人。

C919客机全国产化之后还有其他益处,例如出口不受限制,我们一些潜在市场很难得到西方出口许可,实现全国产化之后就能不用考虑这个问题。还有就是可以改装军用特种飞机,我们从西方进口民用航空设备用途和用户都有严格限制,全国产化之后就没有这个限制,可以在C919国产化型号基础上改装预警机、电子战飞机、反潜机等军用特种飞机。

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(国产优质发动机,也由模型变为了现实,开始上天测试)