从技术、市场等角度看我国大型客机的概念设计及实施战略

米笑

- 　　影响我国大型客机项目实施的因素有很多，探讨起来颇费工夫。还好，航空发动机及市场需求是设计人员需要考虑的重中之重，故本文主要依据我国目前所掌握的发动机技术与未来一个时期的市场需求这两个最为重要的因素及其他方面，对我国未来的大型客机概念设计与实施战略进行探讨。 一、我国航空发动机的研制能力及其对大型客机计划的影响 （一）飞机的两种发展道路 　　从技术角度看，飞机设计不外乎两种主要的发展思路：根据对飞机的技战术要求而选定合适的发动机，或在已有或正在研制的发动机基础上确定飞机的布局和各项性能。由于飞机设计是一极复杂的系统工程，由两种思路决定的发展战略及面临的诸多风险却远没有一般人想象的那样简单，对于飞机设计师而言，则要根据本国航空工业乃至整个工业和科技发展水平来进行权衡。有时候，仅仅是两者顺序的变更就能决定项目的成败。 　　1.根据飞机的诸项性能指标确定合适的发动机。此种方法就是由设计人员根据用户的使用需求，确定即将研制飞机的诸项技术指标，然后选择已有发动机的型号或确定即将研制发动机的各种技术参数等。例如，美国的 F-15、F-22 战斗机，欧洲的几款第三代战斗机，L-1011“三星”客机、C-5 运输机、A400M 运输机等均是典型代表。 　　1965 年，美国空军开始考虑研制替代 F-4 的以制空为主要任务的第三代战斗机 F-15。1968 年 9 月正式确定了采用双发布局、可远程飞行、用于空战时的起飞重量约为 18.14 吨、高推重比、在广阔的速度范围内具有充分的能量机动能力等技术要求。为此，美军提出了研制性能优于 F-14 所用 TF30 的大推力涡扇发动机的要求。1970 年 3 月，空军宣布普•惠公司研制的 F100 发动机成为新型战斗机的动力装置。冷战末期，包括法国在内的欧洲数国开始考虑共同研制一种能够对抗苏联米格-29 和苏-27 的战斗机。在法国退出以后，欧洲战斗机计划参与国就机体大小的选择上，综合考虑了成本与性能的平衡问题，将新型战斗机“台风”确定为空重为 9.75 吨的中型、双发战斗机。为了使新型战斗机拥有压倒性优势，四国空军要求为其研制的 EJ200 发动机具有推重比大、质量与尺寸较小等特点。法国在退出欧洲战斗机计划之后，遂开始研制与“台风”相似的“阵风”战斗机。在此之前，可供其第三代战斗机使用的 M53 涡扇发动机，尽管推力较大，但推重比仅有 6.56，长度超过 5 米。由于法国需要的是小于“幻影”4000、比“幻影”2000 稍大的中型、双发战斗机，需要重新研制一款中等推力、尺寸较小的发动机，由此产生了 M88 发动机。 普惠的 F100 低流量比涡扇发动机 虽然官方数据称在加力全开时其推力为 20,900 磅，但实际在特定的条件下，这种双轴低涵道比的涡扇发动机的推力可达 22,000 磅。作为现在军用推进技术的先驱者，TF30  是第一种具有加力燃烧室的涡扇发动机，也是第一种能让飞机在海平面上超音速飞行的发动机 "阵风"所用的动力是两台由斯奈克玛公司研制和生产的 M88-2 发动机，推重比为 8.5，净推力和加力推力分别为 50 千牛和 75 千牛。这种发动机的第一台生产型于 1996 年初出厂，同年年低交付使用。 该发动机采用了许多现代技术，如单晶高压涡轮叶片、粉末冶金盘和全权限数字式发动机控制系统，在整个飞行包线上使用不受限制。

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