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重磅!運20首批30架生產型曝光:專家稱這突破太及時

3月25日,據《國家科學技術獎勵工作辦公室》官網公開消息,我國新一代高性能航空精密面齒輪技術獲得重大技術突破,在該網站公布的《2018年度國家科技獎勵技術發明候選名單》公示內容披露,我國「新型傳動面齒輪設計製造關鍵技術及成套裝備」項目產品,已成功應用在運-20大型運輸機航空發動機動力裝置中,並且完成了30架運20大型運輸機航空發動機面齒輪動力裝置的裝機任務,截止目前,面齒輪故障率為零。該項目獲2017年度中國機械工業科學技術一等獎。項目成果不僅成功打破了國外對我國實施的長期技術封鎖,形成了我國自有知識產權的新一代高精密面齒輪成套技術體系和裝備,而且還豐富了我國機械傳動領域基礎理論發展,對推動先進齒輪行業科技進步有巨大推動作用,未來我國高精密傳動齒輪技術將向德、美、日等世界第一集團突擊。

軍事專家雷澤告訴記者,齒輪是基礎重工業的象徵,是航空發動機、坦克、重型機械等高等裝備的核心關鍵基礎零部件,航空發哦電腦關機機械系統中80%以上的故障時因螺旋錐齒輪應用空間載荷極限問題造成的,齒輪的性能質量問題已經成為制約航空發動機等高端裝備發展的重大瓶頸之一,我國獲得重大技術突破的新一代傳動面齒輪技術是一代螺旋錐齒輪傳動的高性能新型先進傳動形式,但其加工技術極為複雜,內部結構複雜,成型加工工藝複雜,此前僅美國在上世紀90年代以來才率先將面齒輪技術應用到F-22戰鬥機上,據悉,在完成我國新型面齒輪技術突破後,使我國成為世界上第二個具有高精度重載面齒輪設計製造能力的國家,極大提高了我國航空發動機技術在齒輪傳動方面的技術儲備。

據公開資料分析,運-20大型運輸機航空發動機面齒輪傳動裝置,並不是直接用在渦扇18(國產化D30-KP2)發動機或者渦扇-20發動機上,而是用在大家並不熟悉的飛機輔助動力裝置上。軍事專家告訴記者,早期飛機發動機其實和汽車,摩托車發動機動力一樣,可以由電瓶或人工啟動。隨著飛機發動機推力愈來愈大,人工和電力基本無法啟動航空發動機,必須先用機上能源先啟動一個輔助小發動機,然後用輔助發動機再啟動主發動機。為飛機主發動機起動提供氣源和電力的輔助動力裝置(APU)可以不依賴機外任何能源、因為它實際上就是一個小型的渦軸發動機。

並且它可以使飛機在地面維護,待機時,主發動機不工作,APU向飛機提供電、氣、液壓等能源,來延長主發動機的使用壽命和降低飛機的全壽命期維護費用;發動機在空中出現故障時,可以輔助發動機快速空中起動,提高飛機的安全性及飛行能力。是一個極其重要的動力輔助設置,各國都對它很重視。軍事專家從資料介紹可以推測,運20並不是以前人們想像的仿製蘇俄的伊爾-76運輸機的APU,也就是所謂TA-12渦軸發動機,TA-12是俄羅斯空軍大型飛機的主要APU,由俄羅斯的Aerosila公司研製生產,最大功率460馬力,重量290千克,使用高度不超過海拔9000米 ,伊爾76運輸機,圖160轟炸機(每架1台),安225超大型運輸機(每架2台)都有裝備。

由於運20大量使用新型電子設備,TA-12發動機的功率很可能偏小,必須採用大功率APU才能滿足需要,例如西方波音747的APU重量小於TA-12,僅為260公斤左右,功率卻是TA-12的2.4倍,為1100馬力,使用高度為12000米,技術水平遠遠超過蘇俄。從公開資料可以得知,由於APU和類似的渦軸發動機都離不開傳送發動機動力的齒輪傳動系統,因此我國航空動力在傳遞功率、結構重量和緊湊性以及振動噪音等方面,對齒輪傳動系統提出了越來越高的要求。國外已經把面齒輪傳動應用在直升機主減速器功率分流裝置中,取得了很好的傳動效果。例如美國2009年11月直升機成功試飛AH-64E阿帕奇武裝直升機主減速器面齒輪傳動試驗結果顯示,重量由原來的611公斤降低到370公斤,承載能力提高35%,平均修復時間由原來的4000小時提高到了6270小時,可見該技術對我國直升機發動機的技術牽引有多大。

據公開資料顯示,我國科研人員研製的面齒輪傳動具有體積小、重量輕、高承載能力、低噪音、高可靠性、長壽命等方面的優點,使得面齒輪傳動可推廣應用在大飛機、推重比10的渦扇10發動機、功重比12的直升機傳動系統、新型坦克傳動系統、船舶動力、固定翼飛機、雷達傳動系統中,是世界上第二個掌握高速重載高精度面齒輪傳動的國家。從面齒輪傳動的研製生產者之一東安發動機公司,和世界APU王牌企業霍尼韋爾航空航天集團共同建立C919輔助動力裝置合資企業可以從側面推測,我國的APU技術水平正飛速進步,才使其不得不與我們合資,以免丟掉這個市場。美方一向是當你的同類科技產品達到和超過他的水平時,就停止禁運和封鎖,向你轉讓產品和技術,和你合資合作。

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