8月6日,央视发布一个名为《逐梦|新型发动机完成,武装直升机即将换“心”》的视频,介绍了武直10测试新发动机的过程。视频中透露,换装新发动机后,武直10的载弹量提升了30%,爬升率提升了20%,加速度提升了10%!
自用版武直10改进型在青藏高原地区训练
从官方透露的关键信息来看,武直10换装的发动机功率提升幅度肯定超过20%!飞行器都是精确设计的产物,飞机挂架强度都是按照最大载弹量加一个强度冗余系数设计的。想要提升载弹量,飞机的挂架强度也必须加强才行,这会适当增加飞机结构重量,武直10也不例外。发动机功率增大后,武直10的螺旋桨系统和传动系统强度也要增加,这同样会导致换装功率更大的发动机的武直10空重增加。
升力越高,爬升率就越大。在结构重量增加的前提下,武直10仍然可以做到爬升率增加20%,只能说武直10新发动机功率增加幅度超过20%!
那么,武直10的新发动机功率又是多少呢?最大的可能是1500千瓦左右!
据《兵工科技》2022年报道,直-10ME换装了涡轴-9发动机的最新改进型号,最大功率达到了1200千瓦甚至1300千瓦,比自用版至少提升30%的功率,飞行性能明显提升,武器载荷能力也更加强大,具备较强功重比,高温高原环境下作战能力领先。
根据国内某论文透露的数据,涡轴9初始功率只有957千瓦,功重比5.5。从上述报道可以看出当时涡轴9改进型最新型号功率达到1250千瓦左右。
涡轴9原型机与外国同级别发动机参数对比
早在2018年11月珠海航展上,武直10ME就首次亮相,相比初始版武直10,它的外观有诸多变化,重点部位还加了防御装甲。当时报道就提到武直10ME功率达到1200~1300千瓦。据了解,武直10于2012年11月18日正式列装部队,短短六年时间涡轴9改进型功率就从957千瓦提升到1250千瓦级。
现在差不多5年过去了,再出一款功率更大的涡轴9改进型是非常正常的。在巴基斯坦接收武直10ME以后,巴基斯坦网络上公布了这款直升机发动机关键信息:采用涡轴9G,功率达1500千瓦!
巴基斯坦人公布的涡轴9G参数
最近央视发布的消息更像是更新型发动机刚刚完成研制,正处于测试阶段。那么,上文提到的新发动机的功率起码比1250千瓦高20%以上,相当于其功率达到1500千瓦以上,与巴基斯坦公布的数据高度吻合!这个功率甚至比美国AH64E重型武装直升机采用的T700-GE-701D还要大!
这是什么概念呢?AH64E最大起飞重量可达10.4吨,理论上武直10ME最大起飞重量可超过10.4吨!不知不觉武直10ME竟然达到世界最先进水准!
从中我们也可以看出,巴基斯坦确实够挑剔的,连发动机功率达1250千瓦左右的武直10ME都看不上,非要等到武直10ME换装功率达1500千瓦的涡轴9G之后才肯接收。当然,考虑到巴基斯坦有高原作战需求,对直升机功率富余度要求苛刻也是可以理解的,毕竟它的对手印度装备的是号称空中坦克的AH64E。如果购买的武装直升机打不过AH64E,那就没有引进的必要。
巴基斯坦引进的武直10ME
国内媒体报道称,今年7月,巴基斯坦武装部队三军公共关系部( ISPR )和巴基斯坦陆军航空兵司令部先后表示,巴方在2021年初与中国签订采购合同,从中国采购直﹣10ME武装直升机,巴基斯坦的采购数量不少于30架。首批直﹣10ME武装直升机在2023年上半年交付给巴基斯坦陆军。这些直﹣10ME武装直升机预计将在两年内交付完毕。当初武直10刚列装我军不久,巴基斯坦就曾测试过武直10,却因其动力太弱,最终放弃,2018年转而决定从土耳其引进T129武装直升机。
换装新型发动机以后,武直10相比初始型号功率提升幅度高达56.7%!如此大的增幅将使武直10ME脱胎换骨,以后武直10ME面对任何武装直升机都不怕,难怪巴基斯坦会放弃T129武装直升机订单。
土耳其T129武装直升机
涡轴9G功率增幅如此巨大是否科学呢?通过已经公开的信息来分析发现,涡轴9G相比涡轴9的功率增幅是很正常的。
《航空知识》官方账号曾提到,涡前温度每增加100℃,推力增加15%。同理,涡轴发动机涡前温度每增加100℃,功率增加15%。
某已公开的研究论文公布的数据显示,涡轴9涡前温度仅1100℃,相当于1373K。这个涡前温度低得可怜,要知道直20安装的涡轴10涡前温度可是高达1663K,相比涡轴9增加了近300度!
按照每150K提升一代计算,我们也可以认为涡轴10的技术水平相比涡轴9提升了近2代!
通过简单计算我们就可以算出,仅靠提升涡前温度,涡轴9G的功率就能增加30%以上。如果再把更先进的设计考虑进来,涡轴9功率增幅达到50%以上是很正常的!
据报道,2000年,陈懋章院士通过大小叶片压气机技术做出2级压比达6的新型压气机,相比之下普通压气机一般要4级以上才能做到这个压比!
国内官方媒体报道称,2002年初,以涡轴六发动机的轴流式压气机改进为背景,大小叶片轴流压气机实验件在实验装置上完成了全尺寸的性能实验,取得了令人满意的成果。改进后的发动机空气流量增加 7.27 % ,增压比增加 11.09 %,输出功率提高 20.79 %,耗油率下降2.67 %。
大小叶片压气机技术优势十分明显
依托涡前温度增加的30%功率增幅加上依托大小叶片压气机技术带来的功率增幅叠加,增幅就高达57%!而涡轴9G相比涡轴9的增幅为56.7%,与57%增幅高度接近。这说明涡轴9G相比涡轴9功率增幅达56.7%是科学合理的!
最后特别要强调的是,目前仅中美两国掌握“大小叶片压气机”技术,为中国科技人员点赞。
声明:本文提到的参数均来自公开资料。