? 運20或已裝上渦扇20航發 電磁干擾排查就花了4天3夜-杭州遠方光電信息股份有限公司

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    運20或已裝上渦扇20航發 電磁干擾排查就花了4天3夜

    2020-08-25409

     外界注意到此次發動機啟動用“發動機短艙”字眼,采用發動機短艙基本上是翼吊布局飛機,而翼吊布局飛機又多是客機和運輸機。一飛院是運20研制單位,可以斷定此次應該是運20換裝WS20大涵道渦扇發動機。還有一個有力證明,在換裝新型發動機之前,技術人員解決了電磁兼容問題,這表明發動機采用了全權限數字式發動機控制系統(FADEC)。而運20現在配備的D-30KP-2/WS18都采用機械控制系統,不需要考慮電磁兼容問題。而FADEC通過傳感器采集發動機工作狀態,利用微處理器來控制發動機運行,相應就需要考慮電磁兼容問題。


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     運20采用了飛行管理系統,不過因為D-30KP-2發動機控制系統落后 ,沒有形成自動推力管理系統。

     實際上運20配備WS20并不僅僅需要考慮FADCE的電磁兼容問題,還需要從更高層次上來考慮這個問題。從相關資料來看,運20已經將FADEC系統集成到飛行管理系統之中,形成了自動推力管理系統。前面說過D-30KP-S/WS18沒有FADCE系統,無法形成自動推力管理系統。所謂自動推力管理系統,就是根據航跡、氣象等條件確定發動機推力,實現發動機工作狀態和參數最優化。由于采用了自動推力管理系統,運20飛行油耗更低,更加經濟,載荷/航程性能更好,同時發動機工作狀態和參數處于最優,也有利于提高工作壽命?,F代大涵道渦扇發動機價格昂貴,LEAP-X1系列單價已經接近1500萬美元,如果能夠延長使用期限,那么就可以進一步降低飛機使用成本和費用。這么多電子設備和系統交聯在一起,對于電磁兼容性能要求更高,所以運20換裝WS20光電磁干擾排查就花了4天3夜。


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      WS20反推系統正在測試

     運20最初設計就是基于WS20大涵道渦扇發動機,不過WS20研制進度沒有跟上主機,所以先用俄羅斯D-30KP-2中涵道渦扇發動機,后來又換成D-30KP-2國產型號-WS18。D-30KP-2/WS18性能比WS20大涵道渦扇發動機有明顯差距,這樣就限制了運20性能。例如現代渦扇發動機涵道比越大,油耗越低,而油耗越低,飛機載荷/航程性能越好。因此換裝WS20之后,運20性能將會向前邁進一大步。以運輸機標準巡航狀態(巡航高度1萬米,速度M0.8)計算,WS20每公斤力每小時油耗大約0.61公斤,而D-30KP-2為0.71公斤。兩者巡航推力都在2600公斤左右。這樣1部發動機每小時可以節省燃油260公斤,運20有4部發動機,1個小時下來節省燃料超過1噸。運20這樣大型運輸機一個航次下來續航時間大約在8個小時左右,這樣就能夠節省燃料接近9噸,這個效益還是非常明顯。


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     許多人認為WS20是CFM56山寨版 ,實際上WS20技術水平要高于后者

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     WS20還有推力增加型,它對應CFM56-5(用于A340客機)起飛推力15噸。
        WS20是中國相關單位利用CFM56大涵道渦扇發動機核心機發展而來的。許多人就認為WS20是后者的山寨版,實際上這個認識是錯誤的,WS20技術水平要高于CFM56渦扇發動機。WS20采用了高低壓渦輪對轉技術,傳統渦扇發動機高低渦輪同向旋轉,這樣設計比較簡單,但是缺點就是發動機軸系加長,重量增加,飛機結構重量也隨之增加。另外發動機轉子同向旋轉會對飛機產生扭矩,影響飛機操縱和機動性能。因此新一代大涵道渦扇發動機例如LEAP-1、GENX都采用了高低渦輪對轉設計,渦輪對轉設計可以降低發動機軸系,降低發動機重量,進而減少飛機結構重量。另外渦輪對轉也有助于消除發動機轉子對飛機扭矩,提高飛機操縱和機動性能,國內外航空發動機工業普遍認為渦輪對轉應該是未來發動機發展方向。


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     由于技術水平高,系統架構超前,這樣為WS20性能升級打下了堅實的基礎。根據相關資料,WS20已經有計劃發展增加推力型,將起飛推力增加到15噸以上,這樣運20最大起飛重量能夠進一步提高,載荷/航程性能再向前邁進一大步。


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