中国和乌克兰的大飞机合作研发大飞机和飞机发动机进展顺利吗

原标题:乌克兰这批大飞机终于找到买家:核心发动机技术将出口中国

乌克兰安东诺夫设计局是全球闻名的大型战略运输机设计单位,著名的安-225超大型战略运输机就是安东诺夫设计局设计的成果。另外,安-225专用的D-18T高涵道比涡扇发动机则是由乌克兰马达西奇发动机公司负责供应的。由此可见,乌克兰实际上拥有非常全面的大型战略运输机发展技术基础。只是由于缺乏经济条件和市场需求,所以乌克兰的大飞机发展潜力受到了制约。如果乌克兰能找到合适的合作伙伴,这些技术储备就可以变现为巨大的航空工业价值。

资料图:D18T发动机

当然,像安-225这样的超大型战略运输机或许并不实用,这种大飞机的任务是用于运送暴风雪号航天飞机这样的特殊货品,其机身设计是在安-124“鲁斯兰”运输机的基础上进一步扩大的,安-124才是一种量产化的超大型战略运输机,其运载能力甚至超过了洛克希德·马丁公司的C-5“银河”运输机。而乌克兰目前也拥有一批安-124运输机,并且具备生产安-124的技术基础。乌克兰原来计划和俄罗斯一起升级这些运输机,但是现在乌克兰则需要寻找新的合作方,中国就是乌克兰考虑合作的主要对象。

资料图:安124战略运输机

根据乌克兰马达西奇公司的计划,未来乌克兰将在中国组建发动机生产线,并用于生产包括D-18T在内的多种类型航空工业引擎。D-18T不仅是安-225的标准发动机,而且也装配在安-124之上。如果这种大推力引擎在中国投产的话,则意味着安-124的核心发动机技术将逐渐出口中国。未来乌克兰也将有可能和中国一起合作开发新的升级版安-124战略运输机,并实现安-124的量产化发展。

资料图:安124运载大型货品

安-124“鲁斯兰”运输机经过升级改装之后,最大载重量可以从120吨提升到150吨,该机使用4具D-18T三转子高涵道比大推力发动机,飞行速度为0.7-0.8马赫,最大飞行距离可达1.5万公里。作为一种超大型战略运输机,安-124在实际应用中发挥的作用相当重要,它们也是俄罗斯目前最重要的战略运输机之一。

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近日一则喜讯在网络上传播,那就是,全世界最大的固定翼运输机,安-225(AN-225)将在中国陕西渭南高科技开发区落户生根。乌克兰17人代表团去年就访问了渭南,就安70、安158、安124、安225、安74、安178机型生产线落户开发区进行考察交流,而中方着重强调将完善基础设施承接项目落户渭南卤阳湖开发区。面对中国巨大的运输机市场和成熟配套的飞机加工设备和大量熟练技工,缺乏必要设备又想继续参与国际航空货运市场的乌克兰最终选择了老朋友---中国!

  安-225运输机(北约代号:哥萨克),是前苏联安东诺夫设计局 研制的超大型军用运输机,该机起飞重量640吨,是至2016年为止全世界载重量最大的运输机与飞机。唯一一架安-225是由现属乌克兰所拥有。该机是苏联时代开发,作为苏联太空计划的”暴风雪“号航天飞机的运输用途研制,是乌克兰唯一满意的一笔从前苏联继承的遗产。迄今为止仅实际制造过一架,也就是机身编号UR-82060的一号机,该机是在1988年12月21日首度试飞。

  作为第一种能运输大型飞机的巨型飞机,安-225一经面世就以其超巨量的尺寸成为航空界的明星。其机舱的载重量可达到250吨,机身顶部的载重量可达到200吨,机身全长84米(是目前最长飞机),翼展88.74米,空重175吨,巡航速度每小时850公里,运载200吨物资的情况下和飞行4500公里,如果空载最大油量的话,航程能达到15400公里,实用升限一万米高度。单单从尺寸上来说,安-225就比中国目前制造的运-20大3倍。

  安-225原本实用的23400公斤推力等级的俄制引擎,也会换成推力更大的劳斯莱斯Trent 892型(41414公斤推力)或普惠PW4098型(44453公斤推力)涡扇发动机。如果安-225按照计划能顺利在中国生产,那么不但这种巨大的运输机将为中国所有,按照乌克兰对中国的慷慨程度,恐怕英美两国先进的大型涡扇发动机也迟早被中国研究个底掉,刚刚攻克中等推力太行发动机的中国对巨型涡扇发动机同样渴求。

  为缓冲落地时的冲击,安-225主起落架采用了单排轮滑式设计

  安-225与大部分大型货机一样,采用机首可以上掀打开的掀罩式机首,并把驾驶舱设在主甲板上方的二楼处,在货舱内还装设了起重机。不过与安-124不同的是,为了机体强度的考虑,安-225的机尾处没有可以打开兼作卸货坡道用的尾门,安-225一共需要六名机组人员来操作,不过以安-225的巨大机舱容积,如果转用做为客机,初步估计它可能可以同时容纳得下1500到2000名乘客。苏联遗产最大的继承者,俄罗斯和乌克兰都对中国依赖有加,但是从地缘政治上来说,乌克兰更值得去交心,因为他不但不会威胁到中国还能帮助中国获得更多外部的先进技术,而乌克兰也逐渐从开始全面的亲西方态度转变为向中国靠拢,中国也是值得乌克兰交心的盟友。

  中国拒俄提议研制大飞机:态度有玄机

  最近关于中俄研制大飞机的消息引起了不少议论。18日中国商飞董事长在一次会议上透露,中俄合作宽体客机项目明年动工。而宽体客机项目问题上,中方态度明显冷淡。

  这里所说的宽体客机就是俄罗斯伊柳申设计局的伊尔-96客机,俄方此前透露称中国有意引进此型客机,在哈尔滨飞机制造公司建立总装线,甚至称每年要生产100架此型客机。

  作为一种载客230多人,改进型载客超过300人的大飞机,伊尔-96面世20年来的总产量不到20架。若是真如俄方所说,中国从明年起每年生产100架伊尔-96客机,那用不了多久,不仅伊柳申会成为“中国大飞机”的代名词,恐怕连整个设计局都要成为哈尔滨飞机制造厂的“俄国分部”。不过,令人意外的是,不仅中航工业对这个项目闭口不谈,哈飞公司的网页上也完全没有透露任何消息,该公司网页上显示他们目前唯一在搞的喷气式固定翼飞机项目是与巴西合作的ERJ-145支线客机。

  事情显然不那么简单。我们有必要回顾一下伊尔-96诞生前前后后的一些陈年旧事,看懂这架飞机的实际价值。

  伊尔-96的前身是伊尔-86,该机于1976年12月22日首飞,是世界上第二种宽体客机(第一种是波音-747)。作为苏联与美国“争霸”的产物,该机开始研制的时间正是波音747首飞的那年——1969年。该机使用了4台库兹涅佐夫设计局的NK-86发动机,推力虽大,燃油效率却很糟糕。实际服役的伊尔-86在尺寸和重量上达到了波音747的2/3,载客量比747少量15%,在最为关键的航程上却只有4000公里,仅相当于波音747的1/3,根本无法执行波音747那样的越洋和洲际远程航线。

  发现这个问题后,苏联一度试图引进波音747或者与伊尔-96规格类似的洛克希德L1011三引擎客机,其中L1011客机一度已经达成在苏联建厂生产的意向。但这些希望在1976年美国总统吉米?卡特的“人权与技术输出挂钩”政策出台后宣告破产。苏联只能用耗油很高的巨型伊尔-86执飞波音737级别的中短程航线,用严重的浪费来撑起超级大国的体面。

  算上样机,伊尔-86总共生产了106架,其中有3架在1990年出售给中国。冷战结束后,这种客机迅速被人们淡忘,2002年一架做货机用途的伊尔-86坠毁,此后不久该机全部退役。

  苏联军方当然也试图开发伊尔-86的军事用途。不过比起动辄可以在野战机场甚至土跑道上起降的伊尔-78甚至更大的安-124运输机,这种大型客机需要4E级的高标准机场才能起降,这严重限制了它在军用机场的部署。且对于预警、海上巡逻、电子侦察、空中加油等用途而言,伊尔-86过大的体型和过短的航程都不合适。最后苏联还是为它找到了一个用途,就是作为空中司令部,有4架伊尔-86被改做此用途,也就是伊尔-80型。该机增加了空中加油装置,以解决航程过短的问题。

  俄罗斯现有的4架伊尔-80空中指挥机,图为早期涂装式样,机身两侧还有苏联民航的文字

  作为伊尔-86的后续发展型,伊尔-96从技术角度来看要比前辈合理得多。它改用了四台PS-90A发动机,这是80年代后期基于伊尔-76所用的D-30发动机核心机发展出的一种大涵道比涡扇发动机,俄方声称该发动机性能与美国同期的CFM-56接近。当然,苏联发动机在耗油量、推力、噪音、可靠性方面还是有差距,经济性上更是难以和大批量产的英美民航发动机相比。1988年首飞的伊尔-96-300客机为了保障航程,缩短了机身长度,最大载客数量300人(全部经济舱),航程超过10000公里。

  至此,苏联终于拥有了一种堪用的洲际干线大客机,它的性能与同时期的空中客车A-340相似。二者都是使用4台发动机的远程宽体客机,载客数量也基本相似。但空客A-340的市场销售情况并不好,其生产总数至今只有300多架,和生产超过1500架的波音747和超过1000架的波音-777无法相提并论。

  波音747飞机用于跨洋干线航班,它巨大的载客量可以弥补4发巨型飞机运营成本昂贵的缺点。而波音777同样用于远程跨洋航线,用于客流量没有达到让747经常满座程度的航线,这与A-340的定位类似,但使用两台大推力发动机的波音777要比使用4台发动机的A-340省油,空客自己也同时推出了尺寸相似的A-330双引擎远程客机,很快把A-340淘汰出局。

  无论如何,A340至少还能拿到适航证正常进入美国市场,与它具有类似问题的伊尔-96就更加不幸。这不仅仅是政治和贸易壁垒的缘故,伊尔-96的可靠性、舒适性(如座舱噪音程度以及座椅和行李架设计)方面确实还是有些问题。如果苏联不解体,伊尔-96至少可以作为苏联民航的飞机大量生产,并凭借相对低的采购价格销售给社会主义国家和非洲发展中国家,但……

  最后伊尔-96对于俄罗斯来说唯一的价值成了做普京总统的专机,满足一下“拥有完全自造总统专机”的自尊甚至虚荣——从这一点上说,伊尔-96在普京时代的发展和我国上世纪70年代参照波音707研制运-10的初衷如出一辙,当然性能上两者不可同日而语。有传闻伊尔-96可能有一架安装了空中加油装置,但没有人见过这架飞机的照片。

  伊柳申公司不甘心就此葬送苏联的遗腹子,他们计划通过在伊尔-96M/T型飞机上改用加拿大普惠引擎,争取拿到美国FAA适航证,杀入国际市场。虽然耗油量较大,但俄制飞机的价格却远低于空客和波音的类似型号,总的来看似乎还是有前途的。但因为俄罗斯没钱,想靠向美国进出口银行贷款来发展自己的飞机,波音当然不会坐视……俄方计划失败。

  被美国摆了一道的俄罗斯又自己发展出了伊尔-96-400型,该机的现代化程度更高,发动机也换成了俄罗斯自制的PS-90A2……不用说,通不过FAA认证,国际市场上没前途。

  具体到传闻中国要生产的伊尔-96-400T,则是一款货机型号,俄罗斯“空桥”航空运输公司曾购买2架,计划用于从中国到欧洲的空中运输。目前该机处于闲置状态,该公司另购13架波音-747货机执行空运,原因是伊尔-96-400T的可靠性不如波音747,且由于飞机数量太少,维护修理都较复杂,运营压力较大。

  回头再来说中国引进伊尔-96的事情。2008年,我国开始规划自己的民用大飞机,C919研制工作正式开始,但C919只是与波音737同等级别的飞机,只能算摸到了“民用大飞机”的门槛。真正的所谓“民用大飞机”还是伊尔-96这样的大型宽体客机,也就是现在还未公开发展计划的C929。商飞消息人士透露,早在C919论证阶段,商飞就已经开始讨论C929的问题,而引进俄罗斯宽体客机,就是方案之一。

  在俄罗斯这边的如意算盘中,他们虽然知道没有适航证的伊尔-96不大可能作为客机投入使用,但在中国打开伊尔-96货机的市场还是大有希望的,毕竟中国是一个每年要采购数百架民航机的国家,日益发展的快递产业也给货机制造了一个不小的市场。但中方却对此没有什么兴趣,原因很简单:经济上不划算。由于中国民航有客机机龄不得超过15年的限制,这些按照国际标准还很新的客机退役之后有不少会被批量改作货机,这些飞机作为货机还能再飞15-20年,伊尔-96和这些二手飞机相比,不仅使用费用没有优势,连采购价格上的优势都不存在了,只剩下维护困难,故障率高等缺点。

  民航对伊尔-96没什么兴趣,军方也没有大量采购的动力,原因和当年苏军总结伊尔-86的问题是相似的,这么大的飞机,起降要求又高,干什么都不太方便。作为客机设计的伊尔-96又不能当军用重型货物运输机用。参考美国波音777飞机,该机在美国新一代加油机平台中落选,原因就是太大,不方便——想象一下,要给在西藏执行任务的飞机加油,伊尔-96得从西安起飞……

  综合上述,笔者的推断是,伊尔-96可能真会在中国生产一部分。但这其实是作为C929自行研制一旦失败的备份项目,或者干脆就是为C929研制提供参考对象。俄罗斯想要“技术换市场”,这种“空手套白狼”在中国恐怕也没有那么容易实现。伊尔-96在中国大规模生产的前提是:中国的涡扇-18和长江-1000发动机双双开发失败,C919、929项目遭到严重挫折。这种可能性,相当微小。

  中国C919大飞机发动机空中测试成功波音空客采购

  2014年9月19日,C919大型客机在上海浦东吹响“集结号”,首架机在中国商飞公司新落成的总装制造中心正式开始机体对接工作,前机身与中机身开始按照既定工艺装配流程进行对合。这标志着C919大型客机项目研制迈出具有里程碑意义的重要一步。

  中法两国航空工业的负责人8日在此间表示,为国产大飞机C919提供动力的LeapX发动机已进行挂机测试并空中测试成功。

  法国赛峰集团董事长兼首席执行官赫特曼在此间召开的发布会上说,赛峰和中航工业合作不断拓宽。双方合作研发的发动机已配备在中国半数以上在役直升机上。作为赛峰集团透博梅卡公司与中航工业东安发动机公司对等合作的成果,新的发动机阿蒂丹3C/涡轴-16涡轴发动机与现有发动机相比,温室气体排放减少15%,油耗下降15%。目前两台验证机已成功在法国完成地面试验,另外两台验证机也刚刚在中国完成试验。这些发动机将被安装在哈飞生产的AC352/EC175直升机上。

  赫特曼说,赛峰和中航工业在发动机方面的合作包括在关键部件生产方面进展顺利,如CFM56发动机生产。CFM56发动机的替代款和改进款LeapX发动机被中国大飞机C919采用。“我很高兴地告诉大家昨天已经进行了挂机测试,空中测试成功。在C919飞机采用了这款发动机后,波音和空客也都选用了我们发动机。”

  中航工业集团董事长林左鸣说,赛峰公司是全世界唯一一家跟中国航空工业开展全面合作的公司。1980年中方就从赛峰引进涡轴-8发动机在我国进行许可证生产。后来中方进入转包生产,为赛峰公司和基于公司合作的CMF56系列发动机提供大量的重要航空发动机零部件。中航工业与赛峰之间的工业合作标志性产品就是涡轴-16发动机,各承担50%的份额,分别自己设计自己的加工制造部分,两家合在一起,形成一个终端产品面向市场。在涡轴-16之外,双方已经开展了新一代的涡桨发动机合作。

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据俄媒消息,俄罗斯目前正准备和中国合作生产新的先进重型直升机,该项目的各项准备工作目前已经陆续落实,这种新型直升机将在不久的将来正式开始研发,并可能会在2025年之前投产。先进重型直升机的最大起飞重量达到38吨左右,其各项技术指标均比俄制米-26和米-46重型直升机更加先进,由此可见这是一款全新规划发展的产品。

资料图:先进重型直升机

中俄合作重型直升机项目的发展,将为中国国产重型直升机研发计划提供更好的技术铺垫。中国一直以来都十分重视重型直升机的研究工作,因为这种直升机的实际应用范围非常广。而且中国对于重型直升机的需求量也相当大,未来先进重型直升机量产之后,中国的采购数量可能会达到数百架的水平。

资料图:先进重型直升飞机

当然,发展先进直升机,首先应该关注的就是直升机引擎技术。中国目前已经在直升机专用发动机技术研发方面积累了丰富的经验基础,并且也借鉴了乌克兰的发动机技术参数。据媒体报道,乌克兰主要的发动机生产商马达西奇公司现在计划在中国组建新的发动机生产线,并用于生产多种类型的航空发动机。俄制米-26重型直升飞机装备的D-136涡轮轴发动机就是马达西奇公司的产品,这些引擎系统的性能已经得到了验证。因此引进乌克兰发动机技术实际上相当于解决了发展重型直升机过程中最主要的问题,中国将可以选择为先进重型直升机配备新的发动机产品。

在拥有先进引擎技术的基础上,中国将能够自主研发多种型号的国产重型直升机产品。这些大飞机项目的发展不仅能够带来相当可观的价值效益,而且对于中国先进航空工业技术的提升发展也有十分重要的影响意义。

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