航空发动机(aero-engine),是一种高度复杂和精密的热力机械,为航空器提供飞行所需动力的发动机。主要用来产生拉力或推力,使飞机前进。其次还可以为飞机上的用电设备提供电力,为空调设备等用气设备提供气源。作为飞机的心脏,被誉为“工业之花”,它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性,是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。目前,世界上能够独立研制高性能航空发动机的国家只有美国、俄罗斯、英国、法国、中国等少数几个国家,技术门槛很高。
“工业之花”
航空发动机为航空器提供飞行所需动力的发动机。发动机研究和发展工作的特点是技术难度大、耗资多、周期长,发动机对飞机的性能以及飞机研制的成败和进度有着决定性的影响,而且发动机技术具有良好的军民两用特性,对国防和国民经济有重要意义。
各型民用航空发动机图鉴与介绍
GE 90发动机是由通用电气航空发动机公司(以下简称GE公司)研制生产的高涵道比双转子轴流式涡扇发动机。
于1995年11月正式进入商业运营,有GE 90-94B和GE 90-115B两种型号,其中GE 90-115B这一型号的发动机推力达到127,900磅是吉尼斯世界纪录中推力最大的发动机。
现用于Boeing 777-200、Boeing 777-200ER、Boeing 777-200LR、Boeing 777-300ER和Boeing 777 Freighter等飞机。
GEnx发动机是由GE公司研制生产的高涵道比双转子轴流式涡扇发动机,最大推力63800磅。
核心机主要部件:轴流式压气机(包括1级风扇、4级低压压气机和10级高压压气机 )、环形燃烧室和轴流式涡轮(包括2级高压涡轮和7级低压涡轮 )。
GEnx发动机现用于Boeing 787和Boeing747-8飞机,未来将用于A350等飞机。
GP7000是由GE公司和普拉特惠特尼公司(以下简称普惠公司)组成的“发动机联盟"联合研制生产的高涵道比双转子轴流式涡扇发动机。
核心机部件由GE公司的高压部分和燃烧室加上普惠公司的低压部分和齿轮箱组成(GE公司部分包括9级高压压气机、2级高压涡轮和单环燃烧室;普惠公司部分包括:1级风扇、5级低压压气机和6级低压涡轮)。
GP7000发动机可选装于空客A380飞机,根据客机和货机的型号不同,可分为GP7270(推力311KN)和GP7277(推力340KN)两种型号。
PW4000型发动机是由普惠公司研制生产的高涵道比双转子轴流式涡扇发动机。1987年7月首次交付使用,用于Boeing 767和A310飞机。主要分为三个型号PW4000-94、PW4000-100、PW4000-112。
其中PW4000-94发动机用于A310-300,A300-600,B767,B747-400,MD-11等飞机;PW4000-100发动机用于A330飞机;PW4000-112发动机用于Boeing777飞机。
PW4000是一系列发动机的总称,具体发动机型号则在PW之后用4位数字表示,其中第1位数字“4”,表示普惠公司生产的民用大推力发动机;第2位数字表示飞机制造商的代号,0表示波音公司,1表示空客公司,4表示麦道公司;第3、4位数字表示推力级,即该2位数乘以1000即为该发动机的以磅为单位的推力值。例如,PW4052表示用于波音公司、起飞推力为52000磅的发动机。
PW6000发动机是由普惠公司研制生产的高涵道比双转子轴流式涡扇发动机。于2007年投入使用,发动机推力为 18,000 - 24,000 磅,主要针对100座左右的飞机。
目前主要用于空客A318飞机。主要有两种型号PW6122A 和PW6124A分别用于A318和A318 Elite飞机。
RB211系列发动机是由罗尔斯罗伊斯(劳斯莱斯)股份有限公司(以下简称罗罗公司)研制生产的高涵道比三转子轴流式涡扇发动机。
于1972年投入使用,发动机的推力为37400-60600磅,并且RB211发动机是世界上最早的三转子发动机。主要型号有RB211-524和RB211-535分别用于Boeing747-300和Boeing757等飞机。
Trent系列发动机是由罗罗公司研制生产的高涵道比三转子轴流式涡扇发动机。Trent系列发动机是在RB211系列发动机基础上发展起来的,于1990年8月投入使用,发动机的推力为53000-95000磅。
主要型号有Trent500、Trent700、Trent800、Trent900、Trent1000和TrentTWB。分别用于A340-500、A340-600; A330; 777-200、777-200ER、777-300; A380; Boeing787等飞机。
TrentXWB发动机是罗罗公司正在研制的高涵道比三转子轴流式涡扇发动机,未来将用于A350飞机。
设计推力分别为75,000磅(适用于A350-800)、84,000磅(适用于A350-900)及97,000磅(适用于A350-1000)。
CFM56系列发动机是由美国的GE公司和法国的斯纳克玛公司组成的CFM国际公司研制生产的高涵道比双转子轴流式涡扇发动机。
于1974年6月投入使用,发动机的推力为18,000至34,000磅。主要型号有CFM56-3、CFM56-5B和CFM56-7B分别用于Boeing 737-300/400/500;A320系列;Boeing737-700/800/900。
CFM56 LEAP发动机是由CFM国际公司正在研制的高涵道比双转子轴流式涡扇发动机。
设计推力为:24,500 – 32,900 磅(适用于A320neo);20,000 – 28,000 磅(适用于Boeing737 max);27,980 – 30,000磅(适用于C919国产大飞机)。
V2500发动机是由国际航空发动机公司(IAE)研制生产的高涵道比双转子轴流式涡扇发动机。
IAE于1983年成立,由四家航空发动机生产商合资而成,包括普惠公司(负责燃烧室及高压涡轮部分)、罗罗公司(负责高压压气机部分)、日本航空发动机公司(负责风扇及低压压气机部分)和MTU发动机公司(负责低压涡轮部分)。于1988年投入使用,发动机的推力为25000-28000磅,适用于A320系列飞机。
太行发动机,也叫涡扇10系列发动机。太行发动机的1978年预研,1987年立项,2005年12月28日完成设计定型审查考核,历时18年。太行发动机是中国首个具有自主知识产权的高性能、大推力、加力式涡轮风扇发动机,它结束了国产先进涡扇发动机的空白。
在世界航空发动机市场格局中,虽然中国的飞机发动机制造水平和市场份额均远远落后于欧美发达国家,中国航空工业快速发展,各种先进战斗机不断研制出来,如歼20隐形战斗机成功试飞。但同时必须看到,我国航空发动机制造落后严重制约着各种新战机装备,长期依赖于国外航空发动机对中国的国家战略安全形成巨大的威胁,航空发动机成为中国迫切需要解决的难题之一。