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图：涡扇20发动机在2012年珠海展出时的照片
近日，一份名为《航空发动机水平脉动总装生产线规划研究》的公开论文，披露了我国涡扇20发动机研制规划的不少信息，比如它将会是我国在发动机装配技术上，和西方水平接轨的一个重要环节，将从根本上改变我国发动机装配技术水平和生产效率。
一、涡扇20是个什么样的发动机?
涡扇20是为亚音速飞行的大飞机(包括运输机和客机)所准备的大涵道比发动机，军用和民用都可以，特点是推力大、耗油率低。它和法国施奈克玛与美国通用公司联合研制的CFM56系列发动机非常相像，在基本结构和原理上一致。
图：施奈克玛和GE公司推出的客机用CFM56-7B大涵道比发动机原理动画，蓝色代表低温气流，橘红色代表高温燃气。空气在进入最前端的大风扇以后，分为两路，中央的一路进入内涵道的燃烧室参与燃烧;而外侧的则流过外涵道
图：可以看到外涵道的比例非常大，该发动机吸入的80%空气都是从外涵道流过的。100%的发动机喷流，只有20%需要烧油，这就是客机发动机省油的秘诀。
二、涡扇20研制和太行有什么关系?
涡扇20和太行(涡扇10)发动机之间有很大的血缘和继承关系。我国在研制太行发动机时，很多基本设计都参考自CFM56系列发动机;因为它虽然是给大飞机用的发动机，但核心设计源于美国的F101军用发动机。F101发动机有个非常著名的衍生型号，就是用在F15和F16上的F110发动机。
图：运20目前使用的是伊尔76运输机的发动机，未来换装涡扇20后，性能会有明显的增加
虽然涡扇20在设计上更接近于CFM56，但在材料、工艺上则是基本继承自太行的技术体系;当然有很多技术是新近突破的：比如超大尺寸的发动机风扇。在太行发动机研制时期，曾经在材料和工艺上受到过不少难关和挫折;但对于涡扇20，也可以说太行提前帮它完成了趟路的任务。
三、新型总装线有什么重大意义?
我国航空发动机行业总体上一直比较落后，既体现在设计和部件制造上，也体现在装配上。装配对于产品最后的质量同样能起到决定性的因素——打个最简单的比方，一个没有机械装配经验的人，让他拆掉一个最简单的机械闹钟再装起来看看?别说恢复到良好工作状态，能不能一个零件不少装回去都是难题。
图：法国施奈克玛的CFM56总装线，采用悬挂式设计;这需要非常复杂昂贵的生产设备，但是能有效提高装配效率，减轻工人疲劳。我国西安的涡扇20总装线将学习这一设计，这是国内发动机装配行业的重大突破。
国内传统的发动机总装线，就存在灵活性低、装配精度较差、生产效率低等特点。而涡扇20的新总装线技术起点相当高，总体上完全参照了法国施奈克玛等西方几大发动机巨头公司的现代装配体系。
涡扇20新总装线不仅生产效率高，质量控制水平高，而且工人的疲劳度大大降低，尤其是建立了非常完善的意外风险预防机制，任何一个工作点出现异常情况，都能第一时间给出解决预案。这一条总装线，将会是我国发动机制造业步入现代化、正规化过程中具备里程碑性质的关键一页。
图：涡扇20未来总装线的基本规划
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发表于 2015-10-27 10:27:29
千斤顶