在去年国产窄体商用干线飞机C919成功首飞之后,中俄联合研制的CR929成为我国大型民用飞机发展史的又一个标志性事件。

CR929由商飞和俄罗斯联合飞机公司共同设计,中俄国际商用飞机公司负责商务运作,公司股份,生产份额都是各占50%。

俄罗斯将会生产机翼、中央翼盒(Ms21客机的机翼是复合材料的,而运20和c919的机翼都是乌克兰安东诺夫设计局帮助设计的。俄罗斯这方面的确比中国更有经验);中国生产机身、水平尾翼,总装基地还是在上海。

可见,中国还是占到了便宜的。

中俄两国希望建造的这款远程客机宽体载客量为250-300人,以便未来与空客和波音公司的相关型号展开竞争。

目前,CR929仍处于初步设计阶段,发动机是需要解决的重大问题之一,而CR929的发动机或将由英国罗罗公司Rolls-Royce提供。

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英国发动机只是过度替代品?

有人问,为何无论俄罗斯,还是中国都无法为这款中俄联合研制、在中国组装的客机提供具有竞争力的发动机呢?

目前世界上只有美英法俄4国能生产适合大型客机的发动机。

中国仍在发动机领域进行攻关,俄罗斯在这一领域的研发也停滞了数十年。

俄罗斯计划研发的PD-35发动机计划于2023年完成验证样机的研制工作,2028年可能投入批量生产,未来准备用于CR929客机。

因此,CR929客机将不得不暂时使用外国发动机。

有文章称,罗罗公司为CR929提供的发动机可能是Trent 1000系列发动机。

在中俄确定CR929最终外观和技术指标后,该公司将确定提供何种发动机。

英国公司的系列发动机全球闻名,欧洲空客多款客机都选用该公司提供的发动机。

不过,目前CR929远程宽体客机的研制方并没有对英国发动机公司的表态发表评论。

其实,民航客机使用国际供应商的发动机,对于世界航空工业领域来说是非常常见的选择。据了解,不仅是中国的C919,美国的波音、欧洲的空客、加拿大的庞巴迪以及巴西的巴西航空工业,这些研制方都在使用国际供应商的发动机。

另外,我们可以从科普中国的一篇介绍整个航空发动机的发展现状的文章进行解答:

航空发动机的研制都有哪些难题呢?

中国的现代化工业起步比国外晚,技术也比较落后,这让中国的航空发动机水平和中国航空整体水平相比比较低,这个短板影响了整个航空工业的实力。而我国在大飞机的发动机上落后很久,上世纪轰动一时的运10所用发动机就是波音707所用JT3D-7发动机。当时虽然已经开始着手研制我国自己的发动机,但是因为种种原因运10下马,科研资料全部销毁,致使我国发动机事业停滞不前。

难点1:四高

简单而言,喷气式飞机发动机就像是一个两端都开口的圆筒,从前端吸入的空气经过压气机、燃烧室等一系列的内部结构,而后变为高温、高速的燃气从后端喷射出去,就产生了向前的反推力。所以,飞机发动机的特点是“高温、高压、高转速、高负荷”。

这四高,简直是个大难题。一般喷气发动机内部某些部位的温度在1600℃左右,而发动机风扇后的压气机进口空气和出口空气的压强都要比大气压强要高得多。

与发动机相比,大飞机用的大涵道与发动机和战斗机的小涵道又有不同,所谓涵道比就是发动机外涵道与内涵道之比,抛开种种晦涩的技术细节不谈,普通人能够直观明白的是,大涵道比发动机比小涵道比发动机的油耗小、推进效率好、经济性能高,不过制造要求也更高,稳定性更强,比如前者的风扇叶片起码有一米多,而后者则只需0.3—0.4米左右。

拿一款非常高端的发动机来说,罗尔斯·罗伊斯公司为A380生产的发动机内部的最高温度达到了太阳表面的一半,发动机内部的压力达到了50个大气压,涡轮叶片叶尖的运动速度达到2000公里/小时,而它的叶片有3米多长。这四高两低简直是制造民用大飞机发动机的紧箍咒。

难点2:经济性与舒适度

除了四高难题以外,民用客机的发动机还必须考虑经济性能和舒适度,也就是说,油耗要低,噪音也要低。而这些林林总总的问题也正导致了我国飞机发动机发展缓慢。

难点3:发动机的材料和工艺

此外,材料和工艺难题也是不能忽略的,要保持燃油火焰在以每秒100多米高速流动的高压气流中稳定燃烧,这与在狂风中保证手中火炬不灭一样困难;同时要保护燃烧室火焰筒壁不被高温燃气烧蚀,不仅需要耐高温材料和耐热涂层,还要通过燃烧室结构设计,采取冷却手段,降低燃烧室筒壁温度。

目前国外发达国家的发动机主轴承的寿命都在1万小时以上,而我国的基本在900小时以内,差距还很大。而现代高性能航空发动机都采取一些高强度、耐高温材料,包括钛、镍、铝、复合材料以及镍基和钴基超耐热合金。有分析认为,中国现在超耐热合金还不能完全自给,据估计中国每年超耐热合金的生产量约为10000吨,而需求量则为20000吨。更有专家指出,制造发动机风扇的复合材料目前国内做不出来。

在全球化的时代里,一味讲究国产率实际上并没有太多的价值,737和A380上面也有不少零件来自于中国制造商。

就拿C919来说,C919使用了美法合资CFM公司的LEAP-1C的发动机,其实波音与空客的飞机也用了这个发动机,C-919用了它可以消耗比同级别飞机少15%的燃油,降低10%的座公里直接使用成本,还可以减少50%的碳排放量,别人的好东西可以拿来用为什么不用呢?

(综合整理自搜狐科技、科普中国、观察者网)

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