图:阿富汗 根据外媒报道,美国陆军目前正在推进新一轮的航空发动机性能计划。 从公开信息分析,美国陆军的目的,主要是针对的是近年在阿富汗这样高原地区等较为恶劣的地理环境,会导致现有直升机(比如AH64阿帕奇和UH60黑鹰)发动机功率大幅度下降,引发飞机载重能力、航程表现严重缩水,甚至出现机毁人亡事故的现象。 图:直升机动力原理。发动机需要吸进去足够的空气才能提供大的功率,而在高原、高温地区,空气的密度很低;这样发动机工作时吸进去的空气质量就明显要少得多,功率会出现明显的下跌。 按照美国陆军的要求,新发动机将在2024年初步交付,2027年全速生产,对现有的直升机进行动力升级。和现有阿帕奇和UH60黑鹰所采用的T700发动机相比,油耗可以降低25%,寿命增长20%,而最大功率则提升达50%。在功率大幅度提升以后,直升机在高原、高温情况下的飞行性能损失将有极大改善。 这份被称为“改进涡轮发动机项目(ITEP)”的计划,预计总规模将达到100亿美元级别。目前尚处于最初阶段,将分别拨款通用公司1.02亿美元,ATEC公司(霍尼韦尔/普惠合资建立的企业)1.54亿美元,进行第一轮竞争研发。 图:在未来的倾转旋翼机时代,现在研制的高功率涡轴发动机仍然可以沿用,因此只要项目本身不失败,这波投资就很稳,不会亏 这款发动机不仅将是现有直升机中后期重大性能升级的关键,也是美国V280倾转旋翼机的候选动力。如果ITEP项目推进顺利,那么将在未来30-40年内,美国陆军不仅将获得性能优异的直升机动力升级;而且未来倾转旋翼机在服役时,就能直接获得一款得到大量实用考验、高度可靠,而且使用维护和相关培训成本都因为分摊而非常低的成熟动力系统。 从这个项目管窥美军装备研发,尤其是发动机研发,可以看到两个非常明显的特征:首先是项目的通用性和可延续性,ITEP既能给直升机用,也能给倾转旋翼机用;既能满足未来20-30年内还有大量直升机继续沿用情况下的作战能力升级,也能无缝衔接未来向倾转旋翼机时代转型的大趋势。 图:通用公司方案 图:atec公司方案 而其次则是高度重视竞争的作用,通用公司和ATEC公司各自采用的是完全不同的发动机总体方案。通用公司的GE3000是单轴发动机,利用美国陆军一个更先进也更远期的发动机计划“未来经济可承受涡轮发动机”中的成果进行大幅改进,将大量采用陶瓷基复合材料等先进技术。 而ATCE公司的方案,则是正在研制中的双轴型涡轴发动机HPW3000。ITEP项目的初始阶段,将一共有68台发动机被采购用于对比测试;这68台发动机的竞争结果,将决定接下来超过6200台发动机的订单走向。 和美国相比,国内在航空发动机的研制上的差距一直很大;这方面除了科研和工业的硬实力差距以外,在项目的规划和执行上的软弱和低效才是更关键的原因。比如航空发动机研制一直缺少竞争,各家都把一个领域打造成了自己的独家铁饭碗。在做快做慢、做好做坏其实都差不多的情况下,做的好不见待遇落好,做的差待遇不见差,谁还愿意出死力、拼死拼活的把活儿做到实处呢。 |