(接上篇)
接下來要說的是AC313A改進專案中最重要的部分:換裝全新的發動機,但是究竟換裝什麼型號的發動機卻一直沒有官方訊息。為此筆者從這種新型直升機的噸位、所期望的效能角度出發,對比國外同級別直升機的發動機,得到了一個新的結論。
在分析新發動機之前,首先我們要先搞清楚AC313直升機目前使用的發動機的效能。目前的AC313直升機使用的是從加拿大普惠公司進口的PT6B-67A渦軸發動機,這是一種在PT6B民用渦軸發動機基礎上,結合PT6C-67A和PT6C-67C技術研發的1000千瓦級發動機,其整體技術水平為世界第三代渦軸發動機水平,是加普惠公司專門為AC313直升機研製的發動機。
關於這種發動機的真實功率,各種資料上的差異很大,主要是由於在表述渦軸發動機功率時會有四個不同狀態下的指標,分別是最大應急功率(在一臺發動機失效情況下,可持續2.5分鐘的功率輸出),連續應急功率(在一臺發動機失效情況下,可長時間持續的功率輸出),最大起飛功率(無發動機失效情況下可維持5分鐘的最大功率輸出),最大連續功率(無發動機失效情況下可長時間持續的功率輸出)。而正是因為指標不同,使得對於渦軸發動機功率的表述相當混亂。
筆者花了兩天時間翻閱查詢資料,終於在一份中國民航局2007年12月頒佈的PT6B-67A發動機適航手冊上查到了最準確的權威資料。PT6B-67A最大應急功率為1660千瓦(2227軸馬力),連續應急功率為1604千瓦(2152軸馬力),最大起飛功率為1446千瓦(1940軸馬力),最大連續功率為1249千瓦(1675軸馬力)。同時,在同一份檔案上顯示,原本計劃用於直-10武裝直升機,後來被禁運的PT6C-67C發動機,其四個指標分別是1396千瓦(1873軸馬力)、1252千瓦(1679軸馬力)、1252千瓦(1679軸馬力)、1142千瓦(1531軸馬力)。從這一資料對比上看,PT6B-67A在各種不同狀態下,要比PT6C-67C發動機的功率高10%到28%不等,這雖然被歸為一臺1000千瓦級別的發動機,實際功率要比1300千瓦級的PT6C-67C還要高許多。
第一次得到如此清晰和權威的資料對比,也顛覆了筆者對於這臺發動機功率以往的印象,筆者以前一直被其1000千瓦級發動機的定位所誤導,以為這臺發動機的功率和PT6C-67C差不多,實際上卻是要大很多。而這一結果,也事實上否定了以前筆者做出的AC313A可能會安裝三臺中法聯合研製的渦軸-16先進民用發動機的假設,雖然渦軸-16發動機的技術水平相當先進,達到國際第四代發動機的水平,但根據航空工業的宣傳報道,這臺發動機的最大起飛功率只有1240千瓦(1662軸馬力),和PT6C-67C差不多,比用於7噸級超中型直升機空客H175的PT6C-67E發動機1324千瓦(1776馬力)的最大起飛功率小84千瓦,比AC313現在用的發動機最大起飛功率小206千瓦,明顯不可能作為新型AC313A的動力使用。
那麼除去渦軸-16,這架直升機可能會裝備什麼發動機呢?首先排除國外進口的發動機,中國在直-10發動機一事上已經嚐盡進口發動機斷供的苦頭,而原先一直穩定供貨的PT6B-67A發動機在中美關係目前的形勢下,也開始變得不穩定,以至國內某些使用單位已經在考慮為直升機換裝國產渦軸-6C改進型發動機,這型發動機在原型機基礎上經過了不斷改進進化,在功率水平上已經看齊進口發動機,但在重量和功重比、耗油率、可靠性、壽命方面的差距依然明顯,只能作為不得已的替代方案,不可能作為AC313A的新動力使用。
在國內功率合適又完全自主產權的渦軸發動機中,目前看來只剩下渦軸-10能夠成為AC313A的新動力選項了。作為一臺達到國際第四代渦軸發動機水平的大功率渦軸發動機,渦軸-10已經安裝在國產直-20直升機大批生產裝備部隊使用,這種發動機據稱是1600千瓦級的發動機,其效能和美國為UH-60M、AH-64D直升機配備的T700-GE-701D發動機相當。這裡補充一點,渦軸發動機的功率等級是採用最大起飛功率的近似值,也就是說渦軸-10的最大起飛功率在1600千瓦上下。
渦軸-10的資料目前公開得不多,較為靠譜的只有其最大應急功率為2400軸馬力這一資料,摺合下來約為1789千瓦,以此類推下來,其最大起飛功率在1600千瓦左右是比較相符的。那麼這型發動機如果裝在AC313A上會是什麼一個水平呢?我們可以透過和AC313A噸位、尺寸相近的EH101直升機來進行一個橫向對比。
同為13噸級直升機,EH101也配備三臺發動機,可選配置有兩種,一種是RTM322發動機,由英國羅羅公司和法國透博梅卡公司聯合研製,英國軍用型和很多出口型都使用這種發動機,裝機量佔所有EH101數量的75%。另一種是CT7-2A發動機,由美國GE公司生產,基於著名的T700-GE-701發動機發展而來,主要裝備義大利軍用型。這兩種發動機的尺寸和功率相近,RTM322的最大起飛功率為1566千瓦(2100軸馬力),而CT7-2A的最大起飛功率為1470千瓦(1971軸馬力),這兩種發動機也同屬1600千瓦級發動機的行列。
這兩種發動機同時也是歐洲和美國各自的10噸級通用直升機的動力,比如NH90的動力就是兩臺RTM322,而UH-60的動力就是兩臺T700型。因此,採用相同的發動機,兩臺機作為10噸級直升機動力使用,三臺機作為13噸級直升機動力使用,似乎也是這一功率級別發動機的常見做法。
RTM322發動機的最大應急功率為1724千瓦(2312軸馬力),這一功率和渦軸-10的1789千瓦(2400軸馬力)基本一致,因此裝上三臺渦軸-10發動機後的AC313A,其效能應該和EH101的效能基本相當甚至略有超越。而採用兩臺渦軸-10發動機的十噸級直-20,也符合“兩臺10噸,三臺13噸”這一1600千瓦級發動機的使用慣例。
因此,AC313A裝上三臺國產渦軸-10發動機作為新動力包是具有非常大可能性的。而且,渦軸-10發動機是國產的型號,具備完全自產能力,在未來的裝機使用過程中也不會受到禁運的影響,未來如果在AC313A基礎上發展軍用型,更不會受人所制,可以完全實現自產自足。其軍用型一旦裝備部隊,還能簡化陸航部隊直升機發動機的型號系列,減輕後勤負擔。除此之外,渦軸-10使用前向動力輸出的構型,而不是現有發動機後向動力輸出構型,和目前所見的新動力艙佈局相符,這也是為什麼AC313A需要對動力艙佈局進行全面重新設計的原因。
不過說到AC313A新設計的這個動力艙,筆者突然間又想到了另一種可能性。AC313A會不會直接採用三臺RTM322發動機呢?因為這個動力艙不管是佈局還是外形,都和EH101實在太像了,簡直一模一樣!作為民用型直升機,進口國外發動機還是不太困難的,將EH101的整個動力艙設計搬過來,安裝三臺經過適航認證的民用版RTM322-05發動機,依然可以獲得比AC313更好的效能,而且方便這種直升機在民航局的相關取證工作。如果真的如筆者所想,那AC313A就是不折不扣的“中國版灰背雀”了!而利用民用型驗證新的發動機佈局和傳動系統,成熟後換裝國產渦軸-10發動機,發展軍用型裝備中國陸軍航空兵部隊,會不會才是AC313A真正的使命呢?
不管怎樣,按計劃2022年AC313A就將進行原型機的首飛,到那一天,也許真相就會大白於天下,一起期待吧!
(全文完)