涡轴-16

中、法两国研制的大功率发动机

涡轴-16 (代号:WZ-16),是中法首次以风险共担、对等合作方式联合研制的大功率 航空发动机 。2019年10月9日正式取得了型号合格证。

2008年, 中国航空发动机集团 哈尔滨市 东安发动机有限公司与法国赛峰直升机发动机公司签署了《发动机研制、生产、销售及售后支持合作协议》,联合研制一款先进的涡轴发动机。 涡轴-16发动机在2013年实现了首次台架试车,并进入研制计划的后续试验和取证阶段。2015年同时取得 中国民用航空局 和 欧洲 航空安全管理局的型号适航合格证。 2023年12月8日,首批量产 涡轴-16 发动机 交付用户,标志着中国航发 民用航空 发动机产品迈出了产业化发展的关键一步。

2022年11月7日, 中国民航 适航审定中心、 中国航空工业集团有限公司 哈飞、空客直升机、 中国航空发动机集团 东安、赛峰直升机发动机,因 AC352直升机 和涡轴16发动机研制取证过程中的 精诚 合作亦获 第十五届航空航天月桂奖 携手合作奖。

研制历程

2008年,中国航发 哈尔滨市 东安发动机有限公司与法国赛峰直升机发动机公司签署了《发动机研制、生产、销售及售后支持合作协议》。双方按照对等工作份额的原则(各占50%),联合研制一款先进的涡轴发动机,中方命名为 涡轴-16 ,法方命名为“Ardiden 3C”,中国航发动研所负责中方份额的设计工作。涡轴-16发动机的顺利取证将对中国通用航空产业的发展形成有力的支撑,标志着中法航空 高科技 领域的务实合作取得了重要成果。

涡轴-16发动机在2013年实现了首次台架试车,验证了技术方案的实用性,达到了预期性能,并进入研制计划的后续试验和取证阶段。按计划,该 发动机 将在2015年同时取得 中国民用航空局 ( 中国民航 )和 欧洲 航空安全管理局(EASA)的型号适航合格证。 涡轴-16发动机 于2019年10月9日正式取得了型号合格证,证明其设计制造达到了《民用航空适航规定(CCAR-33)》的安全水平,为该型发动机进入市场及保障 AC352直升机 安全投入运营奠定了基础。2019年10月10日, 中国航空发动机集团 在第五届 中国天津国际直升机博览会 上召开1300kW级涡轴发动机(涡轴-16)型号取证发布会。 2023年12月8日,首批量产涡轴-16 发动机 交付用户,标志着中国航发 民用航空 发动机产品迈出了产业化发展的关键一步。

设计特点

发动机类型

涡轴-16发动机 是一型单 定子和转子 涡轴发动机,发动机本体由带防护径向进气装置、双级 离心 压气机、 环形 回流 燃烧室 、单级轴流式燃气涡轮、双级动力涡轮及高度集成式附件传动机匣等组成;发动机按单元体结构设计,由M01附件传动单元体、M02燃气发生器单元体、M03动力涡轮单元体等3个单元体组成,发动机重量为223.3kg;采用双通道全权限数字式 发动机 控制(FADEC)系统控制,由起动 发电机 起动。

运作功率

涡轴-16发动机额定起飞功率为1243kW,最大连续飞行功率为1100kW,具备连续、2min和30s三种单发应急工作状态能力,且单发应急工作状态相对于起飞状态的功率提升率明显高于其他涡轴发动机,可在单发工作时提供更多的功率,有利于提高直升机的安全性。 涡轴-16发动机 的起飞状态耗油率低于0.287kg/(kW·h),最大连续状态耗油率为0.294kg/(kW·h),是目前世界上同功率级别中油耗最低的发动机之一;翻修间隔期设计值为5000h,代表了目前涡轴 发动机 的最高水平。

结构布局

涡轴16发动机采用动力 涡轮轴 与燃气发生器 定子和转子 轴同心的结构布局,动力涡轮功率通过动力涡轮轴、功率输出轴传递给直升机传动系统;动力涡轮轴上集成了 扭矩 测量装置,位于前部低温区域,以提高 发动机 输出扭矩测量的可靠性;发动机功率向前输出,有利于避免因机动飞行时吸入尾气而带来喘振、停车等故障,便于直升机进/ 排气系统 设计,有效减轻安装重量。

控制系统

控制系统为双通道FADEC系统,其主要附件,如 电子 控制器、燃油调节装置等均为双通道结构, 并集 成了独立的电子式超转保护系统,充分保证了系统的安全性和可靠性。此外,系统所有附件均为现场可更换单元,可有效提高 发动机 的维护性和维修性,从而降低全生命周期费用。

取证发布

在中国 中国民用航空局 的严格审查下,研制团队按照适航规章和审定程序,完成了全部符合性验证工作,于2019年10月9日正式取得了型号合格证,证明其设计制造达到了《民用航空适航规定(CCAR-33)》的安全水平,为该型 发动机 进入市场及保障 AC352直升机 安全投入运营奠定了基础。 2019年10月10日, 中国航空发动机集团 在第五届 中国天津国际直升机博览会 上召开1300kW级涡轴发动机( 涡轴-16 )型号取证发布会,宣布该型发动机正式取得 中国民用航空局 颁发的型号合格证。涡轴-16 发动机 完成研制并适航取证对促进中国 民用航空 发动机及 民用直升机 领域的发展具有重要意义,发布会上同时签署了意向订单。 2021年3月, 中国航空发动机集团 1300千瓦级涡轴-16发动机已获得 中国民航 颁发的生产许可证。这将对中国通用航空产业发展形成有力支撑,标志着中法航空 高科技 领域的务实合作取得重要成果。

所获荣誉

2022年11月7日,中国民航适航审定中心、 中国航空工业集团有限公司 哈飞、空客直升机、 中国航空发动机集团 东安、赛峰直升机发动机,因 AC352直升机 和 涡轴16发动机 研制取证过程中的 精诚 合作亦获 第十五届航空航天月桂奖 携手合作奖。

参考资料

  1. 涡轴-16发动机成功取得中国民航局型号合格证 新华网手机版 2023-12-09
  2. 珠海航展丨难以忽略的低调:图说多款航空发动机 澎湃新闻 2023-12-09
  3. 中法联研WZ16/Ardiden 3C发动机实现首次台架试车(图) 人民网 2023-12-09
  4. 涡轴-16发动机成功取得中国民航局型号合格证 中青在线 2023-12-09
  5. 中文:中法签订涡轴-16发动机采购合同 首批120台 观察者网 2016-04-09
  6. 中国航发:首批量产涡轴-16发动机交付用户 每经网 2023-12-09
  7. 月桂奖隆重揭晓!中国民航一团队一个人分获两项大奖 中国民航报 2023-12-09
  8. 取得生产许可证,我国涡轴-16航空发动机来了 澎湃新闻 2023-12-09
  9. 涡轴-16发动机成功取得中国民航局型号合格证-新华网 新华网 2021-03-18
  10. 中国航发涡轴-16发动机获批生产许可 环球网 2021-03-18