加拿大斷供發(fā)動機6年？中國高速支線客機試飛，自研渦槳發(fā)動機

發(fā)動機被卡導致推遲6年，如今中國支線客機采用國產(chǎn)發(fā)動機再次試飛

我們中國的新舟700支線客機再次試飛了，這飛機是咱們新一代的高速渦槳支線客機，定位是70座，專門跑中短途，特別適合高原和熱的地方。

其實要不是加拿大斷供中國發(fā)動機整整6年，新舟700早就投入市場了，而現(xiàn)在經(jīng)過了6年的時間，我們的新舟700搭載了我們自研的發(fā)動機，終于試飛了。

新舟700支線客機在項目啟動階段即選定普惠加拿大公司的PW150C渦槳發(fā)動機作為唯一動力裝置。該發(fā)動機以PW150系列為基礎，屬于成熟度極高的產(chǎn)品，此前已在龐巴迪Q400等機型上累積了數(shù)百萬飛行小時，適航審定路徑清晰。

按照西飛的原始規(guī)劃，安裝進口發(fā)動機可以大幅壓縮適航取證周期，整機原定于2019年底實現(xiàn)首飛，2021年投入商業(yè)運營。這一時間表并非激進，而是建立在一套已經(jīng)通過適航認證的推進系統(tǒng)之上，其取證邏輯與風險評估均圍繞PW150C展開。2019年末，首架機機身與機翼完成對接，靜力試驗機也已投入測試，項目進入總裝沖刺階段，各方預期新舟700將成為21世紀全球渦槳支線市場的重要參與者。

2020年3月，加拿大政府援引“國家安全審查”機制，阻止普惠加拿大向中國交付PW150C發(fā)動機，已經(jīng)制造完成的發(fā)動機被扣留于蒙特利爾。發(fā)動機斷供直接導致首飛無限期推遲，總裝線暫停，原定的供應商合同、航線驗證計劃全部中斷。此后，項目被迫全面轉向國產(chǎn)AEP400渦槳發(fā)動機，這是一型尚處于研制中的全新動力系統(tǒng)。

斷供至今已逾六年，新舟700的測試機仍在針對發(fā)動機進行地面臺架試驗和調(diào)整試飛，仍未進入適航取證的決定性階段。如果不是加方單方面阻斷供應鏈，原裝PW150C的新舟700早已投入定期航班運營。 斷供雖然打亂了商業(yè)部署，卻倒逼了國內(nèi)渦槳發(fā)動機全鏈條技術攻關的提速。

渦槳發(fā)動機可不是渦扇發(fā)動機，渦槳動力要求在有限的空間和重量內(nèi)，將燃氣發(fā)生器產(chǎn)生的高溫高壓燃氣通過減速齒輪箱高效地轉換為螺旋槳的扭矩，同時維持低油耗、高可靠性與可負擔的維護成本。高速螺旋槳的氣動設計是整個系統(tǒng)的特有難題。當螺旋槳尖端速度接近聲速，葉尖區(qū)域會形成局部激波，誘發(fā)阻力急劇上升與噪聲陡增，嚴重時螺旋槳效率可下降十個百分點以上。

要兼顧起飛狀態(tài)下的大拉力需求與巡航狀態(tài)的高速性能，設計者必須在槳葉氣動外形上引入三維后掠、薄葉型與面積律修形，并使用復合材料鋪層以在氣動彈性、重量與疲勞壽命之間求得平衡。高功率減速齒輪箱同樣構成核心瓶頸，它要持續(xù)承受數(shù)千馬力的扭矩輸入，將燃氣發(fā)生器核心機每分鐘上萬轉的轉速降低到螺旋槳的每分鐘一千轉左右，齒輪嚙合精度、潤滑冷卻與長壽命要求遠高于一般工業(yè)減速器。

與此同時，渦槳支線客機頻繁執(zhí)行短航段任務，每天多次起降循環(huán)使得發(fā)動機熱端部件承受陡峭的冷熱交變，蠕變、低循環(huán)疲勞壽命消耗遠快于長途干線飛機。更為苛刻的約束在于成本，支線航空運營利潤空間微薄，發(fā)動機的直接維修成本與翻修間隔對航空公司的盈虧影響極大，這要求在選材上限制昂貴的高溫合金用量，在構型上要便于孔探檢查與單元體更換，并且不能以犧牲性能或壽命為代價。要在這一系列相互矛盾的要求中收斂出一款合格的產(chǎn)品，必須經(jīng)歷大量整機級驗證。

中國原本采取的策略與C919項目相似，即以成熟的進口動力系統(tǒng)先把飛機推向市場，及早形成運營機隊、積累航線運營數(shù)據(jù)并攤薄整機制造成本，同步推進國產(chǎn)替代發(fā)動機的研發(fā)。C919選擇CFM國際公司的LEAP-1C發(fā)動機投入商業(yè)運行，與此同時國產(chǎn)CJ-1000A發(fā)動機并行開展研發(fā)和飛行試驗，兩條線并不互相掣肘。

新舟700原計劃復制這一路徑，讓PW150C先支撐起訂單交付與市場網(wǎng)絡，后續(xù)批次的動力可選裝或換裝國產(chǎn)AEP400，既不影響商業(yè)回報，也不妨礙自主技術成熟。 加拿大政府的斷供決定，使這種階梯式發(fā)展路徑被攔腰截斷，新舟700直接從市場導入階段倒退為發(fā)動機與飛機的同步研制，但是幸好，經(jīng)過我們團隊的努力，我們終于造出了AEP400渦槳發(fā)動機。

隨著新舟60系列支線客機全部退出國內(nèi)商業(yè)客運航線，中國民航在70座級渦槳飛機領域出現(xiàn)了實際的市場空白。這一噸位級是銜接30座級通航飛行器與90座級噴氣支線客機的關鍵環(huán)節(jié)，承擔以低成本結構執(zhí)飛高溫高原、短窄跑道及高頻短途航線任務。

新舟700作為中國唯一自主研制的70座級渦槳支線客機，直接填補了這一空缺，使中國民用飛機譜系補上“低成本、高適應性支線”這一環(huán)，形成從通航、支線到干線的完整序列。

沒有該機型，在機場條件苛刻的偏遠航線就只能依賴進口二手渦槳飛機或采用噴氣支線客機勉強運行，經(jīng)濟性與安全性均得不到系統(tǒng)性保障。

而且非洲、東南亞很多機場，跑道短、海拔高、設施簡陋，恰恰就需要支線客機。。尼泊爾境內(nèi)多數(shù)短途機場跑道長度不足1500米，海拔超過1000米，夏季高溫推升密度高度，要求飛機具備較強的高原高溫不減載能力。南非約翰內(nèi)斯堡奧利弗·坦博國際機場海拔約1700米，炎熱氣候進一步壓縮飛機性能。巴基斯坦北部高山區(qū)域機場同樣需要強動力和短距起降性能。

正因如此，尼泊爾航空、巴基斯坦寧靜航空、巴林國家航空等公司早在2015年至2019年間，就與新舟700簽訂了采購意向協(xié)議，累計意向數(shù)量可觀。如果加拿大沒有斷供，這些訂單足以使新舟700率先占據(jù)細分市場。 但是現(xiàn)在也沒有關系，隨著國產(chǎn)發(fā)動機的新舟700在不斷試飛，新舟700推出市場以后，起碼我們就不需要再擔心卡脖子的問題了。