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涡轮轴动力沙皇:它将是我国重型直升机的第一备选发动机!

未知 2019-05-29 23:00
设计局

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。

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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。

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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,最大功率能达到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,最大功率也仅5515千瓦。

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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、旋翼之间的匹配也比较复杂,研发出大功率的涡轮轴发动机并非易事。

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