国产发动机最高水平，一个细节令人振奋，不止推力35吨这么简单

在俄罗斯方面为CR-929远程宽体客机配套的PD-35涡扇发动机，因为研发资金倾斜问题而被迫推迟研发计划的同时。中方为中俄大飞机项目研发的长江2000大推力涡扇，却在近期传出了令人振奋的消息。

来自哈尔滨广瀚传动有限公司的消息显示，由该公司承担的中国商用发动机长江2000项目的国产首台风扇驱动齿轮箱试验任务,已于近期顺利完成。

值得注意的是，这个消息不仅证实了长江2000项目的进度，正处于稳步推进当中。同时也首次向外透露了这款发动机的一个十分重要的技术细节——那就是这款代表了中国航发最高水平的“明日之星”，应该是一部采用了齿轮传动风扇技术（GTF）的涡扇发动机，而不是仅仅只有最大推力35吨这么简单。

这个消息让人感觉非常吃惊，因为如果横向对比的话，我们就能发现，即便西方航空发动机厂商也只是刚刚应用GTF技术，并且仅用于单通道客机的发动机，用于宽体客机的GTF发动机还在发展之中。长江2000采用GTF表明，国产民用大涵道涡扇发动机正在迅速追赶国外最先进水平。

我们知道,现代喷气式发动机需要引入大量空气，通过加热空气，让空气受热膨胀并由热能转化为动能，推动飞机飞行。因此发动机工作需要大量空气，这些空气由风扇、压气机等吸入，增压，然后送入燃烧室。但是风扇和压气机本身没有动力，它的动力同样来自发动机，发动机排出的高温燃气驱动低压涡轮，低压涡轮通过传动轴带动风扇和低压压气机。

不过这样就存在一个问题，民用涡扇发动机要求大涵道以降低油耗。涵道越大，发动机直径越大，风扇尺寸也就越大。相应风扇转速就不能太快，以防止桨尖速度过快引起激波和失速。

由于风扇和低压压气机在同一根传动轴上面，风扇不能转的太快显然会影响后者的转速，后者转速过低又会影响发动机增压，进而影响发动机推力。因此现代大涵道涡扇发动机只能在两者之间寻找一个折中，结果就是风扇和压气机都不能再按照自己的最佳参数工作，势必会影响发动机的性能。

而齿轮传动风扇，就是专门为解决这个矛盾而发展的。它在压气机与风扇之间增加一个减速器。低压涡轮直接带动低压压气机，这样低压压气机就能高速旋转以提高效率。然后减速齿轮再把转速降低到合适转速来带动风扇，这样各部件都能按照自己的最佳参数来工作，从而让发动机性能得到有效提高。

从国外航空发动机厂商动向来看，宽体客机发动机采用GTF技术是一个趋势。普惠公司和罗罗公司都在发展自己的新一代GTF发动机。按照他们的说法，现代民用涡扇发动机涵道比越来越大，风扇和低压压气机尺寸和重量也是水涨船高。

如果采用传统结构，这些部件将会让发动机不堪重负。反之，用GTF技术就可以解决这个问题，从而进一步提高发动机性能。普惠公司就有计划增加齿轮减速比，进一步降低风扇转速。这样可以把发动机涵道比提高到15，总压比增加到60，发动机油耗比现在发动机降低10%，飞机航程则可以增加20%左右。

按照规划，国产长江2000涡扇发动机主要面向2030年之后市场，为国产C929宽体客机提供更加清洁、安静和经济的动力。因此中国航发商发公司根据国外新一代民用大涵道涡扇发动机发展趋势为长江2000选择了GTF技术，增强国产C929宽体客机竞争能力。

前面说过，风扇齿轮传动箱就是GTF发动机的关键技术，它直接关系到发动机研制成败。受到飞机体积和重量的限制，风扇齿轮传动箱体积和重量非常小，但是它的结构又非常复杂包括多组齿轮和轴承等设备。这些齿轮转速接近万转/分，传递功率20MW，负荷非常大。

同时飞机在飞行过程之中还会产生颠簸，发动机自身工作也有振动，这些都会对风扇齿轮传动箱工作造成不利影响。民用客机对于安全性要求极高，要求风扇齿轮传动箱能够长时间可靠、安全的工作，想达到这样的要求难度极大，对于齿轮和轴承设计、加工、装配要求极高。

中国航发商发公司针对这些技术难题进行了艰苦的攻关，采用创新设计，突破一系列技术难题，终于研制成功风扇齿轮传动箱，还申请了国家专利，标志着我们已经掌握了这个技术，为国产民用航空发动机腾飞打下了坚实的基础。

除了长江2000之外，未来这个技术还有可能用于国产长江1000发动机改进，降低发动机重量，减少油耗，增强国产C919客机的竞争能力。

另外国产小型涡扇发动机也开始运用风扇齿轮传动技术，其中有的发动机已经完成研制，即将进入使用。这些新发动机将用于国产无人机、公务机及小型客机等飞机，以提高这些飞机的性能，从而更好的满足用户需要。