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今天小编看到一则消息:我国企业将与乌克兰企业联合研发航空发动机

内容是这样:

北京天骄航空产业投资有限公司及所属重庆天骄航空动力有限公司,与素有“动力沙皇”之称的乌克兰马达西奇股份公司将同台亮相珠海航展,标志着双方将继续深化研发、制造新的航空动力技术与产品。

2015年,天骄航空与马达西奇公司建立全面战略合作关系,在人才队伍培养、生产研发制造等领域高度融合、深度合作。并在重庆有个国家级的产业基地。该基地已于2015年底正式开工建设,未来将成为具备涡轴、涡桨、涡扇等多系列、多型号先进航空发动机的设计、研发、制造、试验验证、维修保障、展示销售全产业能力的先进航空产业集群。

我国航空发动机至今无法自产,全部需要进口,那为啥要和乌克兰这个东欧国家合作呢?而不是西欧或者美国呢?

首先,乌克兰有漂亮的MM!

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(好不正经……)

中国在工业化的过程中,一直坚持自力更生的原则,也积极引进国外的先进技术,不同的是,我们不是为了买而买,而是以学习为主要目的,经过消化与吸收,努力提升自身的水平。自上世纪90年代起,中国开始重点向俄罗斯与乌克兰等国引进技术,论规模自然为俄罗斯最多,可是论到态度,还是乌克兰更好。

无论怎么说,乌克兰的态度都是大方的,对于技术转让并没有太多限制。由于乌方将中国视为真诚伙伴对待,中方也同样真诚回应,所以双方建立了稳定的合作关系,其中以航空发动机的合作情况最好,也是非常难得的。

如果购买航空发动机整机,那么各国发动机企业都会愿意出售,可是谈到转让发动机制造技术之一,那么一定会被拒绝,航发技术属于各国最不愿意转让技术之一,别说俄罗斯,西方国家更为保守,比如美国几乎不存在技术转让问题。

乌克兰在航空发动机方面水平相当高的,特别是教练机用的中小推力发动机方面,绝对是一流水平。乌方愿毫不保留将其发动机技术交给中国,让中国自己制造,而不是抱着只出售成品,不给技术的心态。

举个栗子:中国中高级教练机使用的喷气发动机涡扇-11

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他的发动机技术就是源自于乌克兰的进步机械设计局的AI-25涡扇发动机!

这是一款非常不错的小型涡扇发动机,包括有多种型号,其标准型,全长1960mm,净重440千克,最大推力2500千克,非加力改型推力在2200到3000千克之间;可以应用于多种型号的教练机。中国早在上世纪80年代,即以其实物原型进行测绘仿制,后来获得其原设计单位的技术支援,进入真正的研发试制。1998年10月,首次装上 K-8 型飞机首飞,2001年10月,涡扇-11定型试飞结束,转入并小批量交付, 2002年3月正式定型。

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涡扇-11不是简单地的仿制品,实为在乌方指导下完成的开发新产品,虽说与AI-25关系很深,实为一个独立了分支,否则也不至于用了十年时间才完成定型,与AI-25涡扇发动机大体上相近,小区别也不少。

中小推力涡轮风扇发动机一般用于教练机等,用途广泛,通用性非常强,长期以来一直是我国发动机体系中的一个短板,原因:一是,它不用于作战机型,受重视度不高,二是,它的要求不低,不是光性能达标即可,在可靠性,寿命等方面也有严格的要求,这与战斗机发动机属于另一种风格。三是,此类发动机属于通用型发动机,不受什么限制,中国可以随意采用该类发动机,各国发动机厂商都在试图向中国推销,所以供应方面一直没有问题。以上几个原因,让中国缺少急迫性,但是通过与乌克兰的合作,我们研发水平也在不断提高,已经开始研发全新的型号。

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自从从涡扇11的合作开始,中乌在发动机领域进行了不少的合作,乌方只要能保证不断研发出新产品,那么就不会失去中国市场,实际上不仅销售了不少产品,还逐步把其它国家产品挤了出去,比如L15猎鹰教练机,第一架原型机使用了捷克的DV-2S发动机,其后即换装乌克兰AI-25涡扇发动机的改进型号,既便未来要换装国产岷山发动机,也与乌方技术有不小的关系。中乌合作一直稳步推进,如今克兰企业更试图与中方建立合资生产工厂,除了供应中方需求之外,还可以返销乌克兰。

航空发动机领域的沙皇——乌克兰马达西奇公司今昔

在当今全球航空工业领域里,乌克兰绝对赫赫有名。乌克兰是世界上最早开展飞机研制的国家之一,也是当今世界为数不多的具备自主设计制造飞机和发动机的国家之一。乌克兰国内从事航空装备设计、研制和生产的企业达70余家,而总部位于扎波罗热的马达西奇股份公司(Мотор С?ч)是当今世界上规模最大的航空发动机生产制造商,也是目前乌克兰唯一的一家具备固定翼飞机发动机、直升机发动机和工业涡轮机制造能力的大型公司。如果说,众所周知的安东诺夫航空科技综合体(原安东诺夫设计局)是“乌克兰航空工业的大脑”的话,那么马达西奇公司完全可以配得上“乌克兰航空工业的心脏”之称,而且它还是当今乌克兰航空工业出口的中坚力量。

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百年辉煌

马达西奇的历史可谓十分悠久,从1907年该公司成立至今已逾百年,1995年完成股份制改造。在此期间,马达西奇所研制生产的飞机发动机和工业气轮机性能先进、安全可靠。早在前苏联时期,马达西奇的发动机产品就已供应90多个国家和地区,而如今它的固定翼飞机发动机和直升机发动机已应用到100多个国家的飞机和直升机上。

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成立初期的马达西奇,在制造活塞航空发动机的车间

在喷气发动机领域,马达西奇相继研制生产了AI-20、AI-24、AI-25、AI-25TL、Al-9、TV3-117、D-36、D-136、D-18T、TV3-117VMA-SBM1、Al9-3B、D-36 4A、D-436 T1/TP以及VK-2500等型号的发动机,成功应用到伊尔-18客机、伊尔-38巡逻机、别-12水上飞机、安-10客机、安-12/32/24/26/30运输机、雅克-40运输机、L-39教练机、K-8J教练机、雅克-42运输机、安-72/74运输机、安-124/225重型运输机、安-140运输机、图-334客机、别-200水上飞机等各型号飞机上。在直升机发动机领域,也为先后为卡-27、卡-28、卡-29、卡-31、卡-32、卡-50、卡-50-2、卡-52、米-8、米-14、米-17、米-171、米-172、米-24、米-25、米-26、米-28以及米-35等直升机提供涡轴发动机。其中不乏享誉世界的名机,足见该公司技术实力。

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2007年是马达西奇公司成立100周年

公司现有员工近22000名,总资产达7.63亿美元,目前下辖包括位于乌克兰国内的扎波罗热发动机制造厂、扎波罗热-奥姆先科机器制造厂、涅兹罗耶机器制造厂和沃罗奇斯克机器制造厂在内的制造公司以及负责商业飞行运营的马达西奇航空公司。

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空中巨兽的动力之源

在重型战略运输机的研制发展上,前苏联无疑独占鳌头。上世纪80年代出现的安-124“鲁斯兰”重型运输机曾一度是世界上最大的飞机,起飞重量达405吨。不久这一宝座又被更大更重而且绝无仅有的安-225“梦幻”重型运输机取代。对于这类视美国C-5于无物的“空中巨无霸”来说,能实现超凡空中载重能力的关键无疑是发动机。正是分别安装了4台和6台乌克兰马达西奇公司生产的D-18T型高性能发动机,安-124和安-225才能充分实现安东诺夫设计局当初的设计构想,也正是凭借因此具备的无与伦比的载重能力、远距离飞行能力和安全可靠的性能,才使得安-124在国际航空货运租赁市场上获得巨大成功。

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马达西奇公司生产的D-18T型高性能发动机

早在1980年9月,D-18T发动机就在马达西奇的工厂里成功进行了首次试车,1985年12月通过了官方测试。这是一种由前苏联扎波罗热“进步”机器制造设计局设计、马达西奇公司生产的大涵道比三轴涡扇发动机,主要用于大型货运飞机,单台造价约500万美元。D-18T也是前苏联第一种推力超过20000kgf(196千牛)的重型发动机,全长5.4米,宽2.93米,高2.79米,风扇直径2.33米,净重4.1吨。D-18T发动机采用7级中压压缩机、单级风扇和环形燃烧室设计,最大推力可达23430kgf(229.77千牛),发动机压力比27.5,涵道比5.7,涡轮前温度1327°C,推重比约5.7:1,发动机还设计有反推力装置。

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D-18T发动机剖面图

1982年12月24日,首架安装了D-18T发动机的安-124原型机成功完成首飞。该机是世界上在用的最大最重的运输机,目前用于运输飞机机身、列车车厢以及大型战略物资,其最大商用载荷可达150吨。1985年,安-124又创下了载重171吨物资,飞行高度10750米的记录,打破了由C-5创造的载重高度原世界记录,世界上超大件的物品有约40%是乌克兰安东诺夫航空公司用安-124承运的。而1988年首飞的安-225也是以安-124为基础研制的,载重能力增加了50%,最大起飞重量达640吨。该机可装载16个集装箱或大型航空航天设备或大型成套能源设备,尤其是机背能负载“暴风雪”号这样的航天飞机。为了提供足够的推力,安-225在安-124的4台D-18T发动机的基础上进一步增加到了6台,因而成为国际航空联合会的世界纪录标准中长程飞行的荷重纪录保持者,拥有多项离地重量300吨以上等级机型的世界纪录。

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D-18T发动机结构图,16就是反推装置

D-18T发动机是马达西奇公司最为重视的发动机项目,自量产后得到了多次改进,该公司在自有资金中每年平均向该发动机投入科研费用达到了450万美元。据称马达西奇公司还可能把D-18T发动机设计专利转让中国,而目前乌克兰与俄罗斯方面也正在磋商进一步推进D-18T最新改型(第四批)的研发工作,因此不难想象安装这种新改型发动机的大飞机的性能还将得到进一步的提高。进入21世纪的第二个十年后,现役的安-124将陆续退役,而像俄罗斯“伏尔加河-第聂伯河”这样的商业货运公司仍将对安-124和安-225这样的重型运输机保持兴趣和需求。如此一来,马达西奇的D-18T发动机在重型航空发动机市场上仍将占据一席之地。

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1982年12月24日,安-124原型机在D-18T发动机的推动下成功完成首飞

旋翼写春秋

在乌克兰马达西奇公司书写的百年传奇里,直升机发动机同样是厚重的一笔。马达西奇生产直升机发动机的历史要追溯到上世纪70年代,当时公司开始为直升机生产克里莫夫设计局研制的TV3-117型涡轮轴发动机并实施量产,该型发动机曾被米-8MT、米-14、米-24、米-17、米-28、卡-27、卡-29、卡-32、卡-50等多用途直升机和武装直升机装备使用。

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安装TV3-117发动机的米-8直升机

TV3-117型涡轴发动机全长2.05米,宽0.65米,高0.73米,其性能指标全面超越前苏联第一代涡轴发动机,转速更高,功率也提升了15%至20%。TV3-117起飞功率2200轴马力(1618千瓦)、燃油消耗率0.215kg/hp-h,压缩比9.4、净重294公斤。其最大特点是在各种飞行条件下的燃油经济性好、安全可靠、服役寿命长,并且操作维护简便,适合在沙漠、山区等恶劣环境下工作。1981年装备TV3-117型发动机的米-24武装直升机一经投放阿富汗战场,苏军直升机的性能表现立即得到了明显改观。

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TV3-117VM涡轴发动机

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TV3-117VMA涡轴发动机结构图

目前,马达西奇公司TV3-117系列发动机的年产量已达700套以上,而且仍在致力于该型发动机的改进工作,其最新型TV3-117VMA-SBMV1型发动机(即BK-2500型)采用数字式功率调节和自动飞行控制记录器,功率提高到了2500轴马力(1839千瓦,紧急功率2027干瓦),可安装在卡-32M、米-17/171等多用途直升机上。这种发动机通过提高极限状态轴功率,高空启动性能良好,高原山区的运行安全性和可靠性大大提升,在-50-60°C的多类型复杂气候条件下表现优异,较早期型可实现载重力提升30%,首翻期增加1倍,总寿命增加到7500小时,而且经济型强。此外,在TV3-117VMA基础上研制的TV3-117VMA-SB2/M涡桨发动机具备成本小(单台价格不足80万美元)、油耗低、噪音小、寿命长的优点,大量应用到安-140等支线客机上,并且成功出口40个国家和地区。

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TV3-117VMA-SB2/M涡桨发动机

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安-140支线客机

马达西奇公司直升机发动机产品的最新成果乃是MS-500V型涡轴发动机,这种发动机适用于起飞重量达6吨的直升机,输出功率450轴马力,燃油消耗率0.294kg/hp-h,并且计划用于装备俄罗斯安萨特-U轻型直升机(目前安装的加拿大普-惠发动机)和米-54中型多用途直升机。马达西奇公司原为米-26T直升机供应D-136发动机,其最新改进型D-136T2采用新设计的增力电控发动机,目前已是世界上最大的涡轮轴发动机。

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MS-500V小型涡轴发动机

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外形优美的米-54中型多用途直升机全尺寸模型

根据2011-2020年俄罗斯联邦国家武器计划,俄罗斯对于米-26这类大型直升机的需求持续提升,而像中国这样大量拥有卡/米系列俄制直升机的国家在未来更新计划中同样对乌克兰生产的直升机发动机形成依赖。因此马达西奇公司在直升机涡轴发动机领域的未来发展空间依然保持乐观局面。

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米-26使用的D-136发动机,1系列最大输出功率11400轴马力

不容忽视的综合能力

除了重型发动机和直升机涡轴发动机以外,乌克兰马达西奇公司在中型客机/运输机的发动机方面也拥有很强的实力。尤其是D-36和D-436系列发动机至今仍保持着独联体国家中产量最高发动机的记录。

D-36是马达西奇公司于上世纪70年代生产的三轴大涵道比涡扇发动机,1977年开始量产,主要用于装备雅克-32、安-72和安-74等运输机。该型发动机采用单级压缩机和双转子设计,推力达63.75千牛,压缩比20:1。其风扇叶片采用钛合金,发动机外壳采用“凯夫拉”材料,设计有反推力装置。而在此基础上改进研制的D-436发动机于1985年问世,性能在D-36基础上有了很大提高,它采用了新设计的压缩机,推力达75.2千牛,压缩比21.9:1,推重比达5.6,而净重控制在1250公斤。D-436型涡扇发动机显著提高了雅克-42和安-72的后其改进型的综合飞行性能,尤其是短距起降能力,而且后来又相继应用在安-148支线客机、图-334支线客机和别-200两栖飞机等机型上。

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在小型喷气飞机发动机领域,马达西奇的AI-25/DV-2系列喷气发动机无疑最具名气。这些发动机专为高级教练机、轻型攻击机、轻型战斗机的市场需求而研制。从上世纪60年代起,马达西奇的这类涡喷发动机已经累计生产3000余台用于著名的L-39/59教练机以及中国的K-8教练机。在雅克-130教练机上,马达西奇公司也为其配套生产了200多台DV-2S型(即RD-35)发动机,其卓越的性能经受住了时间和各国用户的考验。而最新开发的AI-222-25系列涡喷发动机设计源自DV-2,我国L-15高级教练机目前部分采用的就是马达西奇公司生产的这种发动机。其加力涡扇版的AI-222-25F型发动机在加力燃烧室启动时能够产生4200千克的推力。据称其衍生型AI-222-28F和AI-222-30F更可以分别产生4500千克和5000千克的推力,性能不容小觑。

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除了飞机发动机外,马达西奇还在导弹发动机领具备一定的实力。凭借与俄罗斯一贯的经济和军事合作传统,该公司曾为俄罗斯X-35、X-55和X-59系列陆基巡航导弹提供发动机,甚至还在莫斯科附近建立了一家组装工厂以降低成本和方便交付。不仅如此,乌克兰方面近年还在积极和俄罗斯军方磋商,试图为俄罗斯新型巡航导弹提供改进型的发动机,并承诺换装乌克兰新发动机的导弹不仅体积有望缩小20%至30%,射程起码能提升50%。如果马达西奇公司在导弹发动机市场上能打开局面,无疑又将为公司发展提供新的增长点。

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X-59系列陆基巡航导弹的小型涡扇发动机

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