中國渦扇20發動機總裝線引入法國式設計，產能將可輕鬆翻倍

圖：渦扇20發動機在2012年珠海展出時的照片

近日，一份名為《航空發動機水平脈動總裝生產線規劃研究》的公開論文，披露了我國渦扇20發動機研製規劃的不少信息，比如它將會是我國在發動機裝配技術上，和西方水平接軌的一個重要環節，將從根本上改變我國發動機裝配技術水平和生產效率。

一：渦扇20是個什麼樣的發動機？

渦扇20是為亞音速飛行的大飛機（包括運輸機和客機）所準備的大涵道比發動機，軍用和民用都可以，特點是推力大、耗油率低。它和法國施奈克瑪與美國通用公司聯合研製的CFM56系列發動機非常相像，在基本結構和原理上一致。

圖：施奈克瑪和GE公司推出的客機用CFM56-7B大涵道比發動機原理動畫，藍色代表低溫氣流，橘紅色代表高溫燃氣。空氣在進入最前端的大風扇以後，分為兩路，中央的一路進入內涵道的燃燒室參與燃燒；而外側的則流過外涵道

圖：可以看到外涵道的比例非常大，該發動機吸入的80%空氣都是從外涵道流過的。100%的發動機噴流，只有20%需要燒油，這就是客機發動機省油的秘訣。

二：渦扇20研製和太行有什麼關係？

渦扇20和太行（渦扇10）發動機之間有很大的血緣和繼承關係。我國在研製太行發動機時，很多基本設計都參考自CFM56系列發動機；因為它雖然是給大飛機用的發動機，但核心設計源於美國的F101軍用發動機。F101發動機有個非常著名的衍生型號，就是用在F15和F16上的F110發動機。

圖：運20目前使用的是伊爾76運輸機的發動機，未來換裝渦扇20後，性能會有明顯的增加

雖然渦扇20在設計上更接近於CFM56，但在材料、工藝上則是基本繼承自太行的技術體系；當然有很多技術是新近突破的：比如超大尺寸的發動機風扇。在太行發動機研製時期，曾經在材料和工藝上受到過不少難關和挫折；但對於渦扇20，也可以說太行提前幫它完成了趟路的任務。

三：新型總裝線有什麼重大意義？

我國航空發動機行業總體上一直比較落後，既體現在設計和部件製造上，也體現在裝配上。裝配對於產品最後的質量同樣能起到決定性的因素——打個最簡單的比方，一個沒有機械裝配經驗的人，讓他拆掉一個最簡單的機械鬧鐘再裝起來看看？別說恢復到良好工作狀態，能不能一個零件不少裝回去都是難題。

圖：法國施奈克瑪的CFM56總裝線，採用懸掛式設計；這需要非常複雜昂貴的生產設備，但是能有效提高裝配效率，減輕工人疲勞。我國西安的渦扇20總裝線將學習這一設計，這是國內發動機裝配行業的重大突破。

國內傳統的發動機總裝線，就存在靈活性低、裝配精度較差、生產效率低等特點。而渦扇20的新總裝線技術起點相當高，總體上完全參照了法國施奈克瑪等西方几大發動機巨頭公司的現代裝配體系。

渦扇20新總裝線不僅生產效率高，質量控制水平高，而且工人的疲勞度大大降低，尤其是建立了非常完善的意外風險預防機制，任何一個工作點出現異常情況，都能第一時間給出解決預案。這一條總裝線，將會是我國發動機製造業步入現代化、正規化過程中具備里程碑性質的關鍵一頁。

圖：渦扇20未來總裝線的基本規劃