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帖子主题:[原创]大运迷看我国大运WS发动机之四:PS90A研发经历对我国的借鉴

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[原创]大运迷看我国大运WS发动机之四:PS90A研发经历对我国的借鉴

在4.5个大涵道比WS发动机制造研发大国中,可以分为东方派系的熊大和熊二,西方派系的美畜、大英帝国、法兰西。看了一些资料之后,个人感觉这其中,毛子的PS90A经历坎坷,大量的经验教训,非常值得兔子借鉴。而且PS90A可以说是毛子唯一一款接近西方民机发动机的东西,其高性能低耗油性,代表了毛子发动机的顶尖水平,也跟世界先进非常接近了。下面来谈谈:

1,研发背景:兔子跟当年苏联有类似之处

70年代末期,苏联启动远程大型宽体民机计划,而配套的发动机也急需启动。在PS90A出来之前,苏联没有一款耗油性能好,容易维护(翻修时间长等)的大涵道比WS发动机。当然,毛子的军用飞机发动机一直不错,但那些军机发动机,都是“重性能、轻维护”的路子,存在寿命短、高耗油的缺点。显然苏联要发展大型远程洲际民机,没有低耗油、易维护、高性能的发动机,肯定是不行的。在对比今天兔子,军用大飞机、民用干线飞机都在紧锣密鼓的上马,也是极度缺乏一款性能优良、易维护的大涵道比WS发动机。甚至说,兔子今天比苏联当年更加迫切,因为兔子连3-4的中涵道比WS发动机都没有,当年苏联最起码有类似的D30系列了。而当年苏联的经济条件,肯定跟今天兔子没法比,兔子可以投入更多。

2,发展方式:在保证性能有较大提升的情况下,尽可能多采取成熟技术降低风险,不断改进

PS90A是由索洛维耶夫设计局设计、彼尔姆公司制造。这款发动机最初是取代推力12吨级别的D30KP,最初命名是D90,最初设计推力约13.7吨,这样的推力导致了IL96的起飞重量不得不从最初的计划降低、进而降低座位数,更让伊留申设计局不满的是,即使如此,还很可能要按照5发发动机,机翼每一侧各挂2发,还需要尾部在家一发。要知道前面IL62的发动机尾部布局就让人诟病,现在还要发动机在尾部加1发,自然导致伊留申设计局不满。伊留申设计局提出要求更换库兹涅佐夫设计局的NK56(这个是跟当年D90竞争的项目,推力比D90大了将近1/3,当然耗油性性能差一些),后来在苏联航空部门(苏联从当时财力出发,已经从维护出发,要求图204和伊尔96用同一款发动机,这样一个2发、一个4发)的压力下,不得不作罢,但伊留申要求索罗维耶夫设计局进行提高推力。由于时间紧迫,索罗维耶夫设计局不得不挖掘D90潜力,如增大风扇风流量、提高涡轮前的工作温度等来提高推力,这样一来对发动机的寿命维护等方面产生较大影响,显然是背离了高寿命易维护的初衷,又退回到苏联军用发动机的“重性能、轻维护”的老路,对于民机这是致命的。最后通过采用类似透支发动机寿命的方式,达到了15.5吨的推力,而苏联的政府式命令,居然通过了,这样情况下,寿命经济性是可想而知。为了解决这个问题,索罗维耶夫设计局不断地进行改进,最后到了苏联解体前夕,总算勉强可用,因此当时的用户纷纷不满,向彼尔姆制造公司提出上诉。而PS90A真正成熟要到了90年代末、21世纪初。在这个十几年的研制改进过程中,如果稍微仔细点看,会发现很多特点。

特点1:外表性能数据光鲜华丽,其实核心很“穷逼”。PS90A现在的技术性能指标如涵道比、耗油量、翻修寿命、噪音水平、反推力等,看上去跟现在西方的同类产品接近,算是华丽。但其核心其实挺“穷逼”的,可谓是小车拉大炮。这主要是PS90A的核心发展来自D30KP系类,要知道D30KP在当年出来的时候,跟西方同类比,已经落后了,虽然PS90A的核心有所发展改进。可以说这个核心是先天性心脏有点缺陷。其中一个例子就是,早期型号的PS90还采用当时西方已经抛弃的联管燃烧室(由12个火焰筒组成),这种过时技术的联管燃烧室在重量、冷却、联焰等方面比起西方当时采用的全环形燃烧室差距明显。

特点2:“穷逼”核心的同时,却在一些相对“边角”、难度较小的地方,采用了一些先进的做法和制作。如优化设计风扇叶片提升部件效率,采用苏联最好的新型材料来提升发动机的可靠性和耐久性如风扇机匣包容环采用新型复合材料、采用整体式喷管这种当时国际先进的排气装置,,,等等。这样,苏联当年在PS90发动机中是采取核心部分跨度相对较小、但其他非核心部位尽可能多采用新技术来提升整体性能,如此注重技术继承性,做到循序渐进、满足进度。然后出来的产品后,再不断对核心部位进行尽可能的提升。如到后来技术积累和发展后,就吧最初的联管燃烧室改成当初看来非常豪华的全环形燃烧室,而且采用新型的热障涂层。同时,时刻跟进,采用新技术新材料更新原来的,如采用新的粉末冶金叶盘等等。

PS90A这种一方面选择保守核心部分、另一方面采用较激进的非核心部件新技术,搞出能达到最低要求的产品后,再不断改进,先是暂时撇开核心部分,集中力量解决非核心的部分,利用这些地方的性能来提升整体性能。然后技术积累发展之后,再逐渐推进核心部分的改造升级,最终获得成功。虽然这种模式,不可避免存在一个巨大缺陷,那就是你的核心比较“穷逼”,后继潜力难免不足,但能以较快速度推出自己产品,既锻炼了技术人才,又能占据部分市场(虽然市场非常有限),更重要的是让技术人员更有信心。这种方式对于基础工业更加落后的兔子来讲,显然是非常合适的。看看当年兔子搞得一些看似数据华丽的WS发动机,后来纷纷下马,这个其中原因,还是冒进结果无法解决,自然无法出产品,这不仅让技术人员无法完成从研发到制造改进整个系列过程。而且一个产品对于技术流的技术宅男来讲,就如同他的孩子那样,你不断让其夭折,自然打击他的积极性,难免影响其信心。

3,国家上层的意志力

PS90虽然在苏联解体前搞出来,但更多停留在纸面,而且即使这些纸面指标也不过时的达到苏联要求,距离西方要求还有一截。纸面要求是初始翻修1000小时,大修7000小时,实际上根本无法达到,时间不过是300小时。这些原因根源还是当时为了达到推力要求,采取透支寿命方式来增加推力。到了苏联解体后,纷纷暴漏出来。要知道当时面临苏联解体的最艰难时刻,但就是这样的情况下,俄罗斯高层依然决定继续推进PS90的改进——因为俄罗斯觉得这是关系到大飞机的未来,在最困难的情况下依然注入大量资金,仅仅国防工业部和交通部就初期注入1.5亿美元,这可是90年代前期的美元,当年被叶利钦折腾后,俄罗斯的经济有多衰败。。。。对比之下,我们的80年代那些人简直是尸位素餐,一股脑放弃大量项目,有些项目固然投资太大放弃了是无奈,但最起码要继续基础方面研究,保留一部分团队,可惜的是,当年那些尸位素餐的货色,把这些关键的东西当做负担和包袱全部甩掉,难怪当年美畜和西方非常高兴。结果就是没有抓住80年代初这个爆发前的积累,如此到了90年代到21世纪初,投入持续的美畜自然就成就了霸业。而在艰苦条件下,勒紧裤腰带投入的毛子,在航发方面也保住了一口元气,试想一下,如果当年的毛子,也跟80年代那些尸位素餐的货色一样说“现在经济如此困难,这个PS90有不成熟,丢了算了,反正还有成熟的D30KP”,那么今天毛子还能在航发四强占据一席吗?毛子还有唯一的一款跟西方接近的民机航发吗?,,,,,

当然,今天兔子的财力足够支撑,不会再有那种穷逼苦哈哈状态。但再多的钱,也经不起一些蠢货的浪费——最典型的就商飞那个废物。所以还是上层意志,不行的、无能的废物,就让他折腾小东西去,甚至撇开他,不要因为所谓平衡博弈之类,影响工业尤其是航发这个工业皇冠的布局。

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      0
      2014/11/14 20:45:41

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      商飞确实配得上“废物”这个词

      2014/11/15 13:02:16

      网友回复

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      4楼 qj0520
      商飞确实配得上“废物”这个词
      商飞才成立几年呐

      2014/11/16 10:21:40
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      6楼 路世法
      好像是当年的民航局长力主抛弃运10转而和美国合作生产麦道客机,结果导致科研成果的发展中断和人才队伍的流失
      在九六年之前,我国很多军工企业连工资都发不起,

      所以只保留了一些战略性的项目,

      像太行发动机一直就没断过

      2014/11/16 8:28:36
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      你骂商飞还不如骂导致涡扇发动机研制停顿十多年的 一些人呢

      2014/11/16 0:40:36
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      最近挺经常看到“商飞”被骂的帖子,相信过不了多久会再拿出C919的“一小段机身”来填补废物心中的空白。

      2014/11/15 22:15:45
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      一提起发动机就想骂街,但是,考虑到中国的国情,国企生存的艰难,还是忍了吧!现在国家砸了天文数字的资金,即便浪费再多,也够砸出几台顶级发动机的了,让我们坐等吧!不会太久的。

      2014/11/15 22:13:29
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      好像是当年的民航局长力主抛弃运10转而和美国合作生产麦道客机,结果导致科研成果的发展中断和人才队伍的流失

      2014/11/15 21:32:39
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      主要是找到方向,成功之路不远!!!

      2014/11/15 20:05:14
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      商飞确实配得上“废物”这个词

      2014/11/15 13:02:16
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      我不想说楼主,只是说国内过去航发分分下马是由于在中国航空圈发动机只是作为子系统的地位,而不是国际惯例的和飞机总体平起平坐,航发不成器是因为航发是传统制造业的顶峰,其数字化水平甚至不如同时代的活塞发动机,这个国内差了一百多年的能是几年就追上的?而且能做航发的,哪个不是工业革命完成百年的?法国都不算能做好吗?

      2014/11/15 10:41:06
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      商飞确实配得上“废物”这个词

      2014/11/14 22:59:55

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