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國產(chǎn)大客機C919和CR929,發(fā)動機成最大瓶頸,自主動力能頂上嗎?

作者:Anita 發(fā)布時間: 2022-06-08 03:09:45

簡介:】確實,航空發(fā)動機受制于人,也就是國產(chǎn)大客機的心臟被國外抓著。沒有了心臟,那是肯定飛不起來的。
就如今的情況來看,C-919的發(fā)動機并沒有被限制,仍然可以從CFM公司買到。而CR-929

確實,航空發(fā)動機受制于人,也就是國產(chǎn)大客機的心臟被國外抓著。沒有了心臟,那是肯定飛不起來的。

就如今的情況來看,C-919的發(fā)動機并沒有被限制,仍然可以從CFM公司買到。而CR-929的發(fā)動機更有多種選擇,基本上也不存在被限制的情況。

不過,能用國產(chǎn)航空發(fā)動機那最好了,是根本不會被國外卡脖子的。但是,現(xiàn)階段,無論是C-919,還是CR-929的航空發(fā)動機,都無法使用國產(chǎn)的。畢竟,兩種航空發(fā)動機還在研發(fā)之中。

但是,C-919客機發(fā)動機的國產(chǎn)化替代工作近在咫尺,而CR-929客機的發(fā)動機的國產(chǎn)化替代工作要比C-919慢一些,最終都是可以頂上的。

C-919客機所用的航空發(fā)動機有兩種選擇,分別是:進口CFM的LEAP-1C,國產(chǎn)的長江-1000A。

CR-929客機所用的航空發(fā)動機有四種選擇,分別是:進口羅羅公司的瑞達1000,UEC公司的PD-35,中烏兩國聯(lián)合的AI-38,國產(chǎn)的長江-2000AX。

C-919客機選擇LEAP-1C航空發(fā)動機的原因在2021年11月5日,商飛與CFM國際簽署了購買19架份的LEAP-1C航空發(fā)動機以及短艙,并用于C-919客機。

這也就是說,C-919客機的發(fā)動機并沒有被限制,仍然可以大量的引進。不過在諸多航空發(fā)動機中選擇了LEAP-1C,還是有深層次的考量。

要知道CFM公司是由美國通用,和法國賽峰聯(lián)合成立的。那么選擇LEAP-1C航空發(fā)動機,基本上也就是為了歐美的試航證考慮。

對于波音和空客來說,平白無故多了一個競爭對手,那它們在全球的份額自然就少了,同時所賺的錢也就少了。

由此可見,歐美很有可能會卡C-919客機的試航證,這對于歐美來說是家常便飯,絲毫沒有什么意外。

不過,當C-919客機要安裝LEAP-1C航空發(fā)動機時,情況就變的不一樣了。

其一:通過出口LEAP-1航空發(fā)動機,依然可以賺到錢。

其二:C-919畢竟是新飛機,在競爭力上,短時間也難以超過A320和波音737。

看到可以賺錢的份上,在試航證上,歐美或許不會有過多的刁難。

LEAP-1C航空發(fā)動機LEAP-1C型航空發(fā)動機的長度為4.5米,直徑為2.66米,重量為3.9噸。發(fā)動機風扇葉片的直徑為1.96米,涵道比11:1,總壓比40:1,推力12.4噸~13.4噸之間。

畢竟LEAP-1C航空發(fā)動機屬于現(xiàn)成品,且成熟可靠。據(jù)統(tǒng)計,截止到2021年9月,LEAP-1A航空發(fā)動機的飛行時間,在我國已經(jīng)突破了200萬小時,并且保持著零空停的可靠性紀錄。

此外LEAP系列航空發(fā)動機,在全球累計飛行時間,已經(jīng)超過了1300萬小時,且空中停車率是0.04次/1000小時。由此可見,LEAP-1航空發(fā)動機的可靠性,還是比較高的。那么,C-919選擇LEAP-1C,應該也有這方面的考慮。

長江-1000A航空發(fā)動機長江-1000A航空發(fā)動機的直徑為1.95米,長度為3.29米,推力在13.5噸上下。

長江-1000A航空發(fā)動機采用小展弦比三維寬弦空心葉片,葉片材料為TC4鈦合金。該鈦合金的密度為4.51克/立方厘米,強度為1.012Gpa。

葉片內(nèi)部是“瓦倫”空心結(jié)構(gòu),采用超塑成形/擴散連接工藝,風扇機匣采用硬壁包容設計。

長江-1000A航空發(fā)動機的結(jié)構(gòu)為“1級風扇,3級增壓級,10級高壓壓氣機,單環(huán)形燃燒室,2級高壓渦輪,7級低壓渦輪”。

并且采用了全三維氣動設計,貧油預混燃燒,主動間隙控制等先進技術(shù)。以及寬弦空心風扇葉片,整體葉盤,新一代單晶耐高溫合金,粉末冶金渦輪盤等先進材料和工藝。

在以上這些技術(shù)和工藝的加成下,使得長江-1000A航空發(fā)動機具有高效率,低燃油消耗,低排放,低噪音,高可靠性,長使用壽命,低維護成本,良好的維修性等優(yōu)點。

長江-1000A航空發(fā)動機的發(fā)展歷程一般來說,國內(nèi)航空發(fā)動機的研制要經(jīng)過“論證階段,方案階段,工程研制階段,設計定型階段,生產(chǎn)定型階段”

也就是說,

首先要突破長江-1000A航空發(fā)動機核心機的材料難關(guān),也就是制造出“高壓壓氣機,燃燒室,高壓渦輪”這三大部件,并且組裝完成。

然后安裝前端風扇,低壓壓氣機,低壓渦輪,尾噴管等冷端部件。最后組裝成一個完整的航空發(fā)動機,也就是常說的技術(shù)驗證機。

緊接著這臺技術(shù)驗證機,就要進行地面和高空臺模擬試驗。用于驗證發(fā)動機的總體設計,氣動結(jié)構(gòu)等方面的性能。并查找缺陷,進行完善和改進。

隨后進入工程研制階段,既研制工程樣機,進行掛飛試驗,在高空環(huán)境下測試發(fā)動機性能。

最后如果一切順利,長江-1000A航空發(fā)動機,就可以裝上配套飛機進行實際運用試飛,設計定型或者取得適適航證之后就可以投入使用。

目前來看,長江-1000A航空發(fā)動機在2017年完成了核心機的點火,并達到了100%轉(zhuǎn)速。在2018年整機啟動成功,在隨后試驗之中達到預定轉(zhuǎn)速。

最近的則是,在2022年前1月10日,有消息透漏,長江-1000A航空發(fā)動機已經(jīng)進入了項目審定階段。最快預計在2023年,就可以裝上C919客機使用了。

由此可見,長江-1000A航空發(fā)動機是可以取代,LEAP-1C航空發(fā)動機成為C-919客機所用的航空發(fā)動機。畢竟長江-1000A航空發(fā)動機是為C-919客機量身打造的。

CR-929客機所用的航空發(fā)動機目前來看,CR-929客機的航空發(fā)動機有4種選擇。

現(xiàn)成的航空發(fā)動機,也就只有被空客A350使用的瑞達1000航空發(fā)動機。

其它的如俄制PD-35航空發(fā)動機,國產(chǎn)長江-2000AX航空發(fā)動機,中烏聯(lián)合研制的AI-38航空發(fā)動機。都處于研發(fā)階段,距離實用還有一段很長的路要走。

瑞達1000航空發(fā)動機瑞達1000航空發(fā)動機是由英國羅羅公司研發(fā)的,該發(fā)動機主要被波音-787大型客機使用。其風扇直徑為2.84米,涵道比為10:1,總壓比為42:1,推力為35.38噸。

PD-35航空發(fā)動機不過進度最快的也就是俄制PD-35航空發(fā)動機,該航空發(fā)動機于2016年開始研發(fā),在2021年完成了核心機的測試,在2022年完成了氣體發(fā)生器樣機的組裝。

在具體技術(shù)上,還可以使用3D打印來進行發(fā)動機配件的生產(chǎn)工作。如此一來,就可以加快該航空發(fā)動機的研發(fā)進度。盡管如此,PD-35距離裝機使用還有不短的距離。

PD-35航空發(fā)動機的推力,預計在24噸~40噸之間,采用了增材制造技術(shù),也使用了輕質(zhì)材料,耐熱涂層,數(shù)字設計等諸多先進工藝。

AI-38航空發(fā)動機而AI-38航空發(fā)動機,也就是安-124運輸機所用的D-18T航空發(fā)動機的升級版,其推力為23.4噸。

那么,經(jīng)過升級之后的AI-38航空發(fā)動機的推力是可以超過30噸的,畢竟要用于CR-929的話,推力小于30噸也不夠的。

長江-2000AX航空發(fā)動機長江-2000AX航空發(fā)動機是我國商發(fā)研制的,其風扇直徑達到了3米,據(jù)稱其推力可以超過35噸。

長江-2000AX的發(fā)展歷程在2020年3月,長江-2000AX航空發(fā)動機的核心機就已經(jīng)完成了“點火”。此時,長江-2000AX航空發(fā)動機核心機的代號為C2XC-101。

而到了2020年8月份,商發(fā)就展開了長江-2000AX驗證機,低壓部件遙測系統(tǒng)硬件配置的招標工作。這意味著長江-2000AX發(fā)動機已經(jīng)進入驗證機試車階段。

根據(jù)目前長江-2000AX航空發(fā)動機的進展來看,其已經(jīng)快要進入工程研制階段,距離上高空臺和掛機試飛也沒多久了。只要這兩個步驟完成之后,就可以小批量投產(chǎn)。那么,距離量產(chǎn)也就不遠了。

初步預計的是,長江-2000AX航空發(fā)動機,在2025年就可以被研制出來。

綜合來看,長江-1000A航空發(fā)動機完全具備替代LEAP-1C航空發(fā)動機的實力,即便由于某些原因,無法進口LEAP-1C航空發(fā)動機時,長江-1000A航空發(fā)動機是完全可以堪用的。有了長江-1000A,C-919客機最重要的心臟就可以免于受到國外的限制,自主權(quán)完全掌握在自己手中。

而長江-2000AX航空發(fā)動機的進展,要比長江-1000A稍慢,這也在情理之中。畢竟有了研發(fā)C-919的經(jīng)驗之后,其中走過的彎路,在CR-929上就可以避免,也為CR-929的快速研發(fā)打下了基礎。

無論如何,在大客機上,國產(chǎn)航空發(fā)動機,是必然要頂上去的,只不過是時間問題。

懇定能頂上,但需要時間。

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