近日,俄罗斯国家技术集团(Rostec)宣布,他们已经完成了新型PD-8发动机自动控制系统(ACS)的研发工作,仅用时一年半时间。
Rostec还表示:“如果一切顺利,该系统将在2023年开始批量生产。”
PD-8发动机是PD-14发动机的衍生型号,推力较PD-14小一些。
对抗封锁,国产化为第一要务
之所以在眼下这一时间节点公布这一消息,是因为PD-8这套“国产化”ACS系统的推出带有非常强烈的应急色彩。
近年来,俄罗斯面临极为不利的国际环境,保证PD-8乃至整个PD-14家族发动机项目的延续是至关重要的工作。因此,提升发动机关键系统的国产化率成为了优先级最高的工作,而其他问题,如功能是否更完备、性能指标是否有所提升等则屈居其次。
SSJ-100支线客机是PD-8发动机未来主要的装机对象。
自2014年克里米亚事件后,俄罗斯就一直遭受欧美的技术封锁禁运和经济制裁。这造成了俄罗斯无法通过正常的引进渠道获得诸多航空领域相关材料、设备和元器件等资源和技术。
此外,近年来随着俄乌关系的持续恶化,欧美对俄罗斯的封锁和制裁还在加强,涉及的项目也越来越多,民用客机MS-21也遭遇了碳纤维复合材料禁运等一系列封锁。
别-200水上飞机未来也可能换装PD-8发动机。
对于俄罗斯来说,完成PD-8的ACS系统的国产化,意味着所有材料,尤其是电子元件都将直接在俄罗斯境内完成采购。
从短期来看,配备这一ACS系统的PD-8发动机将替换法俄联合研制生产的SAM-146发动机,完成SSJ-100“完全国产化”上的关键一环,恢复生产交付工作。而从长期来看,这一工作也将是俄罗斯加速实现航空工业现代化转型的关键环节之一。
作为发动机核心的ACS系统
Rostec提到的ACS系统实际上就是国内经常提到的全权限数字发动机控制系统(FADEC)。
为了维持各项功能的正常,航空发动机需要一个控制系统来调节各个部件——从最基本的燃油流量控制来说,油给的太少发动机就要熄火停车;但油给的太多,温度就会过高,导致发动机故障甚至起火烧毁。而这其中“多”和“少”的具体数值在不同的飞行速度高度、不同的飞行负载条件下,又是完全不同的。
此时,发动机控制系统的重要性就显现出来了:它不仅能根据设计者制定好的指令,控制燃油输送的最小和最大流量,还能根据涡轮、压气机的转速等数据,调节到最合适的燃油流量……这还仅仅是ACS系统最基本的功能。
在以F-119发动机为代表的全球第三代数字化发动机控制系统中,其控制的功能能达到20个以上。
在早期的发动机控制系统中,各种调节功能通常是使用“机械-液压”部件来实现的。但是随着发动机本身变得越来越复杂——从涡喷进化到涡扇,从单转子进化到双转子、三转子,压气机静子叶片从固定式发展为可调试,尾喷管进化到可调节喷管,甚至带有矢量推力功能......
传统的“机械-液压”调节装置已经难以同时应付如此复杂的发动机了。