央視曝光！運-20B裝機渦扇20型航發，中國航空發動機距離“自由王國”還差哪塊拼圖？

大閱兵孩子指著裝備問倒你？別錯過這份國防教育的禮物！

這幾天咱們跟運輸機這種機型杠上了哈，一直在討論運輸機的問題，這不央視國防軍事頻道又開始披露運-20系列大型運輸機的情況了。

10月2日，央視朝聞天下欄目播出了對中航工業一飛院的專訪，運-20B型大型運輸機也在“九三”大閱兵之后正式登場亮相。而這也是央視首次公開，運-20B型大型運輸機已經安裝了國產某大涵道比渦輪風扇發動機，性能得到了較大提高。

D30版運20A

我們都知道，運-20型運輸機和運-20A型運輸機，使用的都是俄D-30KU/KP 系列渦輪風扇發動機或者其國產版本，這是由俄羅斯聯合發動機公司（UEC）下屬Aviadvigatel公司研發的一款渦輪風扇發動機，其量產還要追溯到遙遠的1972年，主要裝機對象包括作為民用飛機的伊爾-62M和作為軍用/民用飛機的伊爾-76系列。

D-30系列發電機

其中D-30KP 先后發展出三個子型號，分別是Series I、II和III，裝機數量最大的是II型，也就是我們通常所說的D-30KP-2，而D-30KP -Series 3則是Aviadvigatel在前型的基礎上更改發動機葉片設計，換用寬弦金屬葉片搞出來的深度改進型，推力從2型的117.68千牛提高到127.49千牛，發動機同等條件下耗油率降低約20%。但是由于PS-90A型發動機被選為伊爾-476的動力，D-30KP -Series 3作為一個備份型發動機應該沒有量產，我們現在看到的諸如伊爾-76MD型運輸機，或者運-20型運輸機，裝機的應該都是性能相對穩定可靠、裝機數量巨大的II型。

平心而論從性能上來講，D-30KP -Series 2的性能還不錯，推力適中，可靠性很好。但問題是，作為一款1970年代搞出來的發動機，該發動機的基本設計嚴重落后，壓氣機級數14級，渦輪級數6級，均落后于同一時代西方主流大涵道比渦輪風扇發動機的代表型號CFM-56（壓氣機級數12到13級，渦輪級數4到5級），相應的壓縮比和旁通比性能都不好。

比如，最典型的、對發動機耗油率、整機經濟性等有重要影響的旁通比（Bypass Ratio）數據，D-30KP -Series 2發動機只有2.24，即使D-30KP -Series 3型發動機也只有3.62，作為對比CFM-56-5發動機涵道比大于5，這導致D-30KP -Series 2的耗油率數據并不好看，SFC數據為0.71kgf/h。

CFM-56系列發電機

而CFM-56-5B這個級別的發動機耗油率降低到0.34kgf/h，幾乎相當于D-30KP -Series 2的一半還少，二者在耗油率上的巨大代差，導致裝D-30KP -Series 2的運輸機航程性能受到極大影響。而發動機推力的差距還帶來了發電量的不足，連帶著導致飛機上的電子設備、環控設備等多個分系統設備的性能都受到了一定的限制。

渦扇20版運20B

因此，也難怪我們的運-20B型運輸機在換裝國產大涵道比渦輪風扇發動機后，可以自豪地宣布運-20B的諸多性能都有較大提高，比如推力更大，航程更遠，環控系統性能也上來了。我們自己的大涵道比渦輪風扇發動機，性能應該是對標CFM-56-5/7系列渦扇發動機的。

以最典型的CFM-56-5B系列（用于A320系列客機）為例：

發動機推力在130千牛左右，而更好的CFM-56-5C系列發動機推力更是達到140千牛左右，遠遠超過了僅有117千牛的D-30KP -Series 2，推力巨大的優勢就是飛機的起飛推重比性能更好，帶的東西更多；

耗油率降低，飛機的燃油經濟性良好，自然航程更遠，以耗油率降低了三分之一甚至二分之一計算，這架飛機的航程起碼可以提高三分之一強，各種裝載構型下的航程提高更多，從近似于伊爾-76MD的航程直逼C-17A不是問題；

同時由于發動機推力充沛，剩余推力大，用于發電的功率更高，飛機上的環控系統等還只是小部分，最大的優勢是可以帶得起更大功率的電子設備運作了，說到這里相信軍迷們都知道大伊萬在說什么東西。

美國C-17和中國運-20B

所以，咱們就說三點吧：

其一是有了新一代大推力、大涵道比渦輪風扇發動機后，我們的運-20B型運輸機才算做到了“完全體”，完全達到了其設計性能，無論是從載重量上，還是耗油率上，還是航程上，都達到了世界先進水平；

其二是從理論上講，之前的運-20和運-20A型運輸機，都是可以升級到運-20B的，畢竟氣動外形不變，內部的液壓管路等也都沒變，只需要在發動機短艙和吊架上進行適配即可。當然目前我們也沒有特別急迫的大規模遠程投送需求，運-20和運-20A基本夠用，可以等之前裝機的發動機壽命基本耗盡，比如等中期改進的時候再統一升級到新一代發動機；

其三是隨著新一代大涵道比渦輪風扇發動機裝機，運-20系列運輸機也有了實施進一步改裝的條件，后續會有更多的特種構型出現。

中國大渦扇

當然了，作為首款安裝了國產大涵道比渦輪風扇發動機的運輸機，運-20B帶給我們最大的激動，還是咱們有自己的“大渦扇”了。想本世紀初的時候，軍迷們對于國產噴氣式發動機的希冀主要包括兩個：其一是我們什么時候能搞出性能和AL-31或者美國的F-110系列類似的、達到三代大推性能的、小涵道比大推力渦輪風扇發動機；其二就是我們什么時候能搞出性能對標CFM-56-5系列的、達到西方主流民用客機發動機水平的大涵道比渦輪風扇發動機。

平心而論對于21世紀初的中國航空工業，只能接觸到AL-31F、RD-33/93和D-30KP -Series 2，我們自己能量產的噴氣式發動機更是只有老舊的FWP-13和算是比較新的“末代渦噴”FWP-14，當時對軍迷們來講，無論是哪個渦扇發動機似乎都是遙遠的夢想。

不過，25年過去，我們的噴氣式發動機已經結出累累碩果——第三代大推力渦輪風扇發動機FWS-10“太行”系列，不僅早已量產，而且已經進行了多輪技術升級。其部分比較新的型號已用于出口巴基斯坦的殲-10CP型戰斗機，被巴基斯坦評價為性能和美國主流的F-110-GE129/132相當，平心而論這是非常高的評價了。

要知道，F-110-GE132是美國本世紀初定型的產品，意味著我們的航空發動機和美國的差距已經從本世紀初的僅僅相當于美國上世紀六十年代的水平，被縮短到了相當于美國上世紀末到本世紀初的水平，這是巨大的進步。

中國太行系列發電機

同時更不用說我們還有一個新一代小涵道比渦輪風扇發動機項目呢，這個項目搞定之后，我們的航空發動機相當于美國2005年的水平。畢竟那一年普拉特-惠特尼的F-119-PW100型航空發動機正式量產，20余年的時間趕超上了美國40年的差距，我們的趕超速度確實足夠快，當然還有提高的余地。因為美國現在主要的渦輪風扇發動機技能點已經點在了自適應變循環發動機上，預計2035年左右就會定型量產。而傳說中的第七代戰斗機、或者六代機的MLU（中期改進）型，必然會上自適應變循環發動機，希望我們在10年之后，可以在小涵道比渦輪風扇發動機或自適應變循環發動機上，做到和美國并駕齊驅。

長江1000系列發動機

而大涵道比渦輪風扇發動機，隨著運-20B型運輸機上裝機的大涵道比渦輪風扇發動機正式披露，我們的大涵道比渦輪風扇發動機，也算是達到了美國、法國、英國等主要競爭對手上世紀90年代的水平。要知道考慮到CFM-56-5和CFM-56-7都是八九十年代的產品，不過好就好在其實這么多年來，CFM-56系列性能十分成熟穩定，后續也沒有繼續升級，只是CFM國際公司后來推出了一個換代產品，也就是Leap-1系列發動機。

C919使用Leap-1系列發動機

我們都知道Leap-1A用于A320neo，Leap-1B用于波音737-MAX，而Leap-1C則用于C919，這基本就是本世紀目前為止、最先進的14噸級大涵道比渦輪風扇發動機的水平了。相信我們目前的科研能力和科研產品，我們會以比較快的速度追上這個水平，達成另一項重要的技術成就。

長江2000系列發動機

當然，點出了三代大推，三代中推，四代大推，四代中推的科技樹，點出了中等推力大涵道比渦扇，新一代大涵道比渦扇的科技樹之后，我們在航空發動機領域，如果不算已經彎道超車的超燃沖壓發動機這些新概念發動機。目前在工業皇冠上，尚缺一顆明珠，那就是推力更為強勁、涵道比大于12的大推力渦輪風扇發動機。

波音787使用的羅羅Trent-1000發動機

這方面美國的通用電氣（GE）和英國的羅爾斯-羅伊斯是兩大巨頭，二者可謂是比著較勁：比如在波音787的動力上，羅-羅拿出了湍達（Trent）-1000發動機，連續推力30噸左右，而通用電氣則拿出了GE-nx，連續推力同樣達到30噸左右，二者分別占據波音787系列發動機裝機量的30%多和60%多；又比如在A350的動力上，羅-羅的Trent-XWB占據絕對優勢，連續推力接近40噸，風扇直徑接近2.9米，而波音針鋒相對推出的波音777X客機發動機又被GE攫取，GE推出了更為強大的GE9X，連續推力同樣達到40噸。

GE9X發動機

總之，目前諸如Trent-XWB和GE9X，已經是世界航空發動機工業領域最后的明珠，也是西方世界絕對的技術高地。如果21世紀初我們連考慮這種發動機都不用考慮，那么現在我們最起碼可以看一看，想一想，看看我們什么時候可以追的上諸如羅-羅的Trent-1000，或者Genx的水平，希望這一天不會太晚。

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