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要问直升机载重量哪家强?当属米-26“光晕”!自1980年正式服役以来,这个出自著名米里设计局之手,机长40.025米、高度8.145米、空重28.2吨、最大起飞重量高达56吨、载重量与中国运-8运输机和美国C-130大力神运输机相当的超级庞然大物,在世界各地留下了令人难忘的身影。它曾吊运探井设备掠过西伯利亚的雪原,曾冒着致命的核辐射在切尔诺贝利上空喷洒清洗剂,曾在兴都库什山脉的皑皑雪中下吊出坠毁的美军“支奴干”,曾在东南欧的一次次扑灭滚滚而来的森林大火。
在2008年汶川地震救援中,米-26更是在决战唐家山堰塞湖的抢险战斗中大显神威,一次次将工程机械、燃料、物资和救援官兵吊运到坝顶。飞行在废墟上空的红色米-26,成为那场天灾中全体中国人的集体记忆之一。
米-26如此惊人的载重量,得益于涡轮轴发动机中的动力沙皇——D-136发动机。D-136发动机由前苏联伊伏琴柯设计局(现乌克兰扎波罗热“进步”设计局)研发,由乌克兰马达西奇公司生产,是米-26系列直升机的专用发动机,也是目前世界上功率最大的直升机发动机。D-136起飞功率7457千瓦,最大爬升功率6338千瓦,上限功率能达到8500千瓦——相比而言,美军主力CH-53E的T64涡轴发动机,只有约3300千瓦,即便是美军最新最强大的CH-53K“种马王”,换装了运用大量最新材料科技打造的的T408发动机,上限功率也仅5515千瓦。
以上世纪70年代末的工业水平,D-136涡轮轴发动机能实现这样的指标殊为不易。要知道,虽然涡轮轴发动机是由涡轮风扇发动机的原理演变而来,只不过将风扇变成了直升机的旋翼,但和固定翼飞机上使用的涡扇发动机相比,研制难度可一点也不小:其小流量、小通道引起的“尺寸效应”对压气机、涡轮性能等方面产生诸多不利影响;高转速的特性,使高速轴承、轴系、叶片盘的疲劳强度等方面都带来挑战;由于冷气流程短等原因,冷却效果难以提高;直升机野外条件起降的先天要求,使进气防护装置需要精心设计,粒子分离器等装置又会降低输出功率……而且,对直升机来说,涡轮轴发动机的自由涡轮(即不带动压气机,专为输出功率用的涡轮)和减速器、旋翼之间的匹配也很复杂,研发出大功率的涡轮轴发动机并非易事。
面对D-136研发中的诸多困难,洛塔列夫担任总设计师的进步设计局在当时采取了很多颇为前卫的设计。例如,采用了模块化设计,核心机一共有9个模块,这给D-136的可维护性和可靠性带来了很大的好处,D-136寿命在6000小时之后,大修间隔达到了2000小时;D-136还最大限度继承了苏联航空发动机历史上第一台高涵道比发动机、雅克-42和安-72等飞机的配套发动机D-36的结构,其核心机内很多组件直接沿袭D-36的组件,使研发历程快速缩短,从1977年开始台架试验到1982年正式量产,仅用了5年时间。
洛塔列夫凭自己丰富的经验,带领团队精心调整涵道比等指标,巡航状态下D-136耗油率为每千瓦耗油0.28千克,在当时绝对是低油耗涡轮轴发动机的优秀代表;同时采用钛转子叶片和钢静子叶片,在保证强度的同时使D-136在减重方面做得不错,净重控制在1050千克左右。总的来说,D-136在上世纪80年代站在了涡轮轴发动机的技术巅峰,2台功率强劲、成熟可靠的D-136是米-26机型大获成功的有力保证。
近年来,随着国产重型直升机需求的日益迫切,中国航空企业对D-136系列发动机产生了越来越浓厚的兴趣。尤其是在中俄联合研制40级重型直升机项目中,D-136系列发动机是一个绕不过去的选项。要想带动40吨级的直升机,目前在非西方的涡轮轴发动机里,除了D-136系列,就只有俄罗斯在研的PD-12V具有可行性。PD-12V由俄罗斯联合发动机公司研制,拟于2020年后开始测试。考虑俄罗斯和乌克兰的紧张关系,不愿在发动机上受制于乌克兰的俄罗斯,计划用来PD-12V替代俄军装备米-26上的D-136。俄方指出,PD-12V“类似于D-136的俄罗斯版”,“在尺寸和重量上,符合米-26的结构”。
但是,PD-12V的核心机是基于PD-14发动机的核心机研发的,PD-14作为俄罗斯新一代干线配套的大涵道涡扇发动机,尚未经受充分的考验,成熟度本身还有待观察。俄罗斯计划在2020年完成第一台PD-12V原型发动机的生产和测试,到2025年才能完成全部试验开发设计。新研发的PD-12V能否赶上中国重型直升机的进度,恐怕值得怀疑。而且,在联合研制过程中,俄罗斯方面恐怕也有试图通过绑定PD-12V来主导研制进程,甚至通过资金推动本国发动机研发的嫌疑。
随着技术的发展,D-136发动机也在逐步改进。21世纪以来,针对D-136存在的一些问题和不足,乌克兰 “进步”设计局推出了D-136-2型发动机,改进了核心机,配备了FADEC全权限自动控制系统,排气系统、自由涡轮等部件也进行了改进,使发动机使用条件进一步扩宽,输出轴上限功率逐步提升,并在米-26M等机型上得到了成功运用。
乌克兰最新的D-136-2发动机是由D-136发动机发展而来,单台轴功率从D-136的8500千瓦(大约11500马力),经过改进之后达到9190千瓦(大约12500马力),应急时能够给大家提供14500马力的输出动力,2台发动机就可以为中国未来的先进重型直升机提供近30000马力的动力,而且很适合在高原和高温地区运行。
未来,中俄联合研制重型直升机的发动机花落谁家,还需要一些时间的检验,但如果排除其他因素,久经考验的D-136系列改进型,价格相对低廉,动力充沛澎湃,性能优良可靠,无疑是最存在竞争力的。返回搜狐,查看更加多