直-20的追趕目標:美軍3D列印渦軸發動機,高達3000馬力

科羅廖夫 發佈 2021-08-03T08:22:23.209823+00:00

T901發動機是美國通用電氣公司GE為美國陸軍研發的新一代直升機發動機,這款發動機還在研製階段,尚未定型,就已經被美軍確定為未來標準直升機發動機。

T901發動機是美國通用電氣公司GE為美國陸軍研發的新一代直升機發動機,這款發動機還在研製階段,尚未定型,就已經被美軍確定為未來標準直升機發動機。據環球網10月26日報導,美國陸軍宣布,通用動力GE的T901發動機已經成功擊敗先進渦輪發動機公司(ATEC)的T900發動機,成為了美國陸軍多款直升機的新一代發動機,未來大名鼎鼎的「黑鷹」系列通用直升機、「阿帕奇」系列武裝直升機,都將換裝這款被正式命名為T901-GE-900的新發動機。

目前T901-GE-900發動機正處於研發階段,預計將在2024年開始製造出第一批樣機進行各種測試,實際大規模裝備到美軍直升機上可能要到2030年以後了。

現階段,「黑鷹」通用直升機、「阿帕奇」武裝直升機裝備的都是GE公司的T-700系列發動機。目前T-700系列發動機中的最先進改進型號當屬T700-GE-701D。T700-GE-701D的長度只有1.17米,重量不到207公斤,整機非常小巧緊湊。除了小巧玲瓏,T700-GE-701D的各項性能指標還一點都不含糊,高溫高原性能尤為出色,最大功率達到2000軸馬力(1470KW),設計壽命5000小時。T700-GE-701D是在2004年正式投產裝備的,至今也是全球最先進的一款直升機發動機。

不過,儘管T700-GE-701D發動機性能非常出色,但由於美軍要求「黑鷹」、「阿帕奇」直升機不斷增加新功能,導致機體越來越重。未來T700-GE-701D將逐步「不堪重負」,所以美軍只能未雨綢繆,早早就開始為它尋求繼任者,T901發動機就是在這種環境下出現的。美國陸軍對改進型渦輪發動機計劃(ITEP)的明確要求是,設計一個3000軸馬力(2200KW)的發動機,同時還可以減少25%的油耗,比2000軸馬力的T700發動機增加20%的使用壽命。在外人看來,這是個不可能完成的任務。

為了滿足美軍非常超前、苛刻的性能指標要求,T901發動機採用了眾多先進技術。GE通過大膽應用單晶技術、金屬基陶瓷複合材料、整體葉盤、增材製造技術等先進技術,最終令T901發動機的熱負荷、功率、功重比、減重效果、節約燃油效能、壽命、節約使用成本比T700系列發動機有明顯提升。T901發動機使用了大量的3D列印零件,GE將利用生產先進渦輪螺旋槳(ATP)等飛機發動機的工廠和增材設計方式去設計與製造這些3D列印零件。

根據美國陸軍公布的資料,未來「黑鷹」通用直升機、「阿帕奇」武裝直升機在換裝T901發動機後,各項飛行性能將有明顯提升。目前預計T901發動機能夠令「阿帕奇」武裝直升機的航程增加115%以上,令「黑鷹」通用直升機載重能力增加150%的同時航程增加161%,從而令這兩款經典直升機能夠繼續保持領先的性能。

目前我國航空工業最先進、最新的研製成果是1600KW級(2176軸馬力)渦軸發動機,技術水平接近美國的T700-GE-701D。新的1600KW級渦軸發動機發動機將裝備於直-10武裝直升機的改進型,最新的直-20等機型,可大幅提升直-10和直-20的動力性能,不過相比美國最新研發3000軸馬力的T901發動機,國產渦軸發動機還有相當長的路要走。


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