根据中央电视台权威报道，直-20通用直升机已经列装青藏高原地区陆军航空兵某部，而且在高原地区的飞行和训练中表现出了极其突出的适应性和作战能力。直-20为何能上高原? 这就不得不提它出色的国产动力系统。

从美国涡轴-9改到涡轴-10

直-20使用的两台涡轮轴发动机采用前输出设计，发动机安装在机身两侧肩部，间距较大，在遭受攻击时可以避免两台发动机同时受损，提高了动力系统的生存力。根据外媒报道和相关情况来看，直-20在试飞和早期，采用的发动机型号很有可能采用了涡轴-9型涡轮轴发动机，这是我国自行研制的新一代直升机发动机，目前已经装备于国产的武直-10直升机上。

涡轴-9是1000千瓦级功率级别的涡轴发动机。涡轴-9也是中国首款自主研发的涡轮轴发动机，经历了二十年的研制，各项性能指标达到国际先进水平。它研制成功，也标志着中国成为少数几个具备研发涡轴发动机能力的国家之一。在构造上，涡轮轴发动机与涡轮喷气和涡轮风扇发动机一样，也有进气道、压气机、燃烧室和尾喷管等燃气发生器基本构造，但它一般都装有自由涡轮，燃气在其中作功，通过传动轴和减速箱后，驱动 螺旋桨旋转产生升力。涡轮轴发动机的核心——燃气发生器在技术上与其他涡轮发动机都是通用的， 而自 由涡轮和减速器技术上则是相对独有。没有较高的技 术积累和工业水平，造不出一台性能符合现代飞机要 求的涡轴发动机。一台功重比在6以上的涡轮轴发动机的设计制造难度，不会低于一台推重比在8以上的涡轮风扇发动机。

1982年，在科研生产能力无法保障正常装备需求的情况下，中国酝酿引进专门适用于高原的直升机。对美国贝尔214ST、西科斯基S-70“黑鹰”，以及 法国的“超美洲豹”进行了测试试飞后，“黑鹰”直升机的表现最为出色，而且“黑鹰”在西藏实测时还有近700千克的载重能力，最主要的原因就是配套的发 动机性能优异，于是就向西科斯基公司订购了24架黑鹰直升机。

这批直升机是美军UH-60直升机的民用型—— S-70-C2，根据中方的要求，配备的发动机是军用涡轴发动机T700-GE-701，最大功率在1200千瓦左右，而当时美国陆军航空兵自用的黑鹰直升机配备T700-GE-700涡轴发动机功率也只有1100千瓦左右。高原上氧气稀薄，发动机的输出功率受到很大响，当时国内主要在产的涡轴-8发动机560千瓦的功率实在是难以满足中型运输直升机和武装直升机的需求，高原性能不尽如人意。而且西方对中国进行武器禁运所以新型的国产大功率涡轴发动机，也就是涡轴-9发动机就此登上了历史舞台。

中国进口的S-70-C2"黑鹰"直升机，其发动机具备很强的高原工作能力。这一定程度上为中国研制新型涡轴发动机指明了方向

涡轴-9发动机最可能走的研制路线就是从总体设计理念上接近T700-GE-701A发动机，而从技术实现的角度则依靠已完全国产化的涡轴-8发动机，在控制方面则一步到位采用全权限数字控制系统。这是当时风险最小，所需时间也是最短的途径。在直-10原型机设计完毕后，重量超出了原来的设计，涡轴-9的发动机功率难以满足技战术指标要求，为了保证整个项目的时间节点，只能进口10台加普惠公司的PT6C-67B发动机来完成试飞，但仅仅进口这几台发动机是不可能满足批量装备部队的需求，在配套不足的情况下，首次研制专用武装直升机的过程是曲折而艰难的。

在进口渠道中断后，直-10当时唯一可选的发动机只有纯国产的涡轴-9，但涡轴-9的功率不可能在短时间内提升，所以直-10只能开始进行大幅减重设计，将原先配备的红外抑制装置拆除，也未配备顶部毫米波雷达，还限制了载弹量。这也就很好理解为什么在互联网上从有直-10的设计定型的消息到批量装备部队的消息隔了很长时间，而最终定型的直-10与此前曝出的原型机外形上也存在很大差异。

以90年代的眼光来看，涡轴-9原型机的技术指标与当时欧洲最先进的涡轴发动机MTR390接近，更是所有国产航发中率先采用FADEC（全权限数字控制系统）的发动机，而太行发动机家族中，只有到FWS-10B型才开始使用FADEC。

在试飞时，直-10使用的是加普惠的PT6C-67B发动机，PT6系列发动机的确有其长处，在涡轴-9的改进和涡轴-10的研发上，其先进的设计理念对于中国航发人颇有启发和裨益

虽然与代表了国际先进水平的T700-GE-701D相比，涡轴-9在功重比和耗油率等性能指标上要落后一些，但涡轴-9的表现依然可圈可点，它的出现打破了国外对高性能涡轮发动机的垄断。难能可贵的是，作为国内首款自主知识产权的涡轮轴发动机，涡轴9的可靠性和寿命经受住了考验。据资料称直-10上装备的涡轴-9发动机单发功率为957千瓦;对比S-70C“黑鹰”直升机采用的单台起飞功率987千瓦、额定功率1210千瓦的T700-GE-700发动机，以及UH-60L采用的单台起飞功率1239千瓦，额定功率约1400千瓦的T700-GE-701C发动机，显然涡轴-9的功率是不利于驱动直-20的。然而，在涡轴-9定型并在直-10武装直升机上大规模应用之后，中国航空发动机工程师们并未停止前进的脚步，对涡轴-9进行了持续不断的现代化改进，不断通过新技术的引进提升其可靠性、使用寿命和输出功率等主要参数。

在直-20研制和生产的同时，涡轴-9推出了重要的改进型号涡轴-9改，有消息称其最新改进型号的功率可以达到约1200-1300千瓦，再算上直-20因机身大量采用复合材料所带来的减重，因此这基本上足以满足直-20的动力需求。而从国外的直升机发动机发展来看，PT-6系列涡轴/涡桨发动机家族通过不断的改进，功率覆盖了455千瓦到l365千瓦的巨大范围，而T-700系列涡轴发动机的功率从1209千瓦增加到了1939千瓦。可以推断，在涡轴-9基本型发动机的基础上，要发展出一种输出功率1300千瓦的改进型号发动机，虽然存在一定困难，但也是有先例可循的。

这样一来，与“黑鹰”尺寸近似，而空重可能还要轻一些的直-20，获得与UH-60L同一级别的发动机，因此其飞行性能也很可能与UH-60L接近，比如最大速度可能接近300千米/小时，作战半径接近400千米左右，实用升限约6000米，最大起飞重量大于10吨等。相比直-9，起飞重量增加数吨的百-20在运载兵员机动的时候，可以具有较大的储备功率、从面能够在各种恶劣环境下保持足够的飞行性能，而在运输物资的时候，较大的有效载重使得其适用范围也显著扩大，不但可以搭载绝大部分轻型装备，还可以通过外挂方式来吊运轻型火炮，其作战范围和作战效能与早期型“黑鹰”相近。

涡轴-9改进型号虽然足以满足直-20的基本性能需求，但要在共基础上进一步发掘直-20的性能，就非得采用更新型号的发动机不可。航空工业直升机设计研究所陈怡枢研究员在接受《兵工科技》杂志专访时就曾坦言：“（直-20的发动机）可以选择在我们国家原有发动机的基础上进行改进提高的型号，而且新研发的发动机现在也出来了，因此满足高原使用的发动机是没有问题的。”其中新研发的发动机，被外界普遍认为，极有可能就是涡轴-10。

涡轴-10发动机被认为输出功率在1600-1800千瓦之间。关于涡轴-10这个型号是否存在，以及命名是否准确，目前没有官方权威报道。但就这个功率级别而言，中国航空发动机集团公司的确早有布局。实际上.早在2016年珠海航展和2017年直升机博览会上，就两次连续展示过国产1600千瓦级别涡轴发动机的样机缩比模型。

国产1600千瓦级先进涡轴发动机

1600千瓦涡轴发动机是通过集成创新自主研制的大功率先进涡轴发动机，它的出现填补了国内该功率等级涡轴发动机型谱的空白。此前几届航展，曾经展出过1300千瓦级涡轴发动机，可以用于直-10武装直升机等中型直升机，而功率更大的1600千瓦涡轴发动机，很显然将成为未来我国大中型直升机的重要动力，我们知道直-8系列直升机曾计划采用加普惠公司的PT-6B系列发动机，功率为2000马力，同样为1600千瓦级发动机，它功率比PT-6B更高，如果应用在直-8新系列直升机如直-18舰载直升机上，必将大幅提高其飞行性能和战斗力。

同样的，1600千瓦级发动机，也非常适合10吨级通用直升机——即正在研制的直-20直升机。我们知道，与直-20规格相当的美国10吨级通用直升机的代表——UH-60M“黑鹰”改进型直升机，采用了GE公司的T700-GE-701D型大功率涡轴发动机，该机的额定功率同样是2000马力（1600千瓦级别），同时，该发动机也应用于"阿帕奇"AH-64E改进型重型武装直升机。

"黑鹰"系列直升机的T700-GE-701系列发动机

此外，与来自于阿迪登-3C发动机国产化工程的涡轴-16相比，1600千瓦级涡轴发动机属于全自主知说产权的真正意义上的国产发动机，从核心机设计研制开始，都是我们自己的技术和设计。它的研制成功。将打破中国涡轴发动机一直依赖仿制和技术引进的历史，其意义不亚于“太行”发动机之于我国军用大推力涡扇发动机。

很显然，从涡轴-9改到涡轴-10，直-20的动力系统技术已经完全成教，助推直一20在整体飞行性能等方面，完全达到了UH-60M“黑鹰”最新改进型号的水平，考虑到直-20采用了国产电传飞控系统，而UH-60M在批生产型上尚未应用该技术，直-20在平台性能上，已经部分超过了原来参照的标杆——最新型“黑鹰”直升机。

直-20飞向高原，国产直升机发动机取得重大突破

2020年11月20日，中央电视台播出了一段令人心潮澎湃的视频——轻盈的直-20通用直升机在皑皑白雪的青藏高原上空自由翱翔。国产直升机轻松上高原，第一当然是新型国产发动机给力。在央视播发的短短不到一分钟的视频报道中，可以看到在直-20直升机在雪域高原上轻盈地翱翔，成功经历了高原低温。低氧气含量的考验。

从视频中可以看到，这架高原试飞的直-20尾梁上刷有三位数的机号，这表明其应属于中国飞行试验研究院，试飞院是中国唯一的军用飞机试飞鉴定机构，可见这是直-20的试飞机正在进行高原试飞科目的试验，这是直-20定型前的重要步骤之一。此前运-20、歼-20在试飞鉴定过程中，都经历过高原高寒地区试飞的考验。

然而直-20现身雪域高原，却并非仅是鉴定定型这么简单，它背后的意义十分重大。

直-20高原试飞英姿

众所周知，对于直升机而言，高原飞行是一项重大的考验。直升机使用的涡轮轴发动机，在低温/低气压/低含氧量的高原地区，工作燃烧不充分，“掉功率”现象严重。在阿富汗战争中，联军部队中的欧洲几国如法国、德国等使用的直升机，出现了飞到高海拔指定作战区域，打算搭载乘员时，却发现发动机功率显著下降，无法搭载人员的“糗事”，以至于不得不大费周章将大批直升机长途转运回国，对动力系统进行改装。我国军用直升机同样面临这一难题，我国国土面积中很大一部分是高山、高原地区，对具备高原飞行和作战能力的军用直升机需求很迫切，但长期以来，我们的国产直升机由于“心脏病”限制，高原运行能力严重不足。上世纪80年代我们从美国进口过一批S-70-C2“黑鹰”直升机，高原性能优异，以至于长期在青藏高原地区运行。而汶川地震中，震中和受灾最严重的汶川、青川地区地处川北高海拔区域，只有购自俄罗斯的米-171通用直升机，高原运行能力优良，成为汶川地震中的“主角”。汶川地震，给国产直升机高原运行提出了挑战，这一难关我们必须攻破!

从直-20在雪域高原高海拔地区顺利完成试飞可以看出，直升机高原飞行的难题，我们已经攻克了!首当其冲的当然是直-20所使用的国产某新型涡轴发动机，它采用了针对高海拔地区的优异设计，使得发动机燃烧室在低压/低含氧量/低温条件下仍能高效充分燃烧作业，保证发动机有稳定的持续输出功率。也就是说。涡轴发动机能不能上高原，不光要看它平时的标称功率大不大，关键还要看它在高原氧气稀薄、气压低、温度低的恶劣环境下到底能“发挥出几成功力”，它上了高原还能保证正常燃烧运转不掉功率，还保有足够的冗余备用功率，还具备相当的载荷能力，这才叫厉害!

当年国产AC313（直-8F）直升机首上高原，靠的是加普惠的PT6发动机“黑鹰”S-70-C2直升机在高原上还保有近700千克载荷能力，靠的是T700-GE-701发动机，而今直-20上高原，靠的是真真正正的“中国心”，这是直-20高原飞行的关键!这也表明，历来被认为是我国发动机行业短板中的短板的国产涡轮轴发动机，也有了真正的“争气机”，这一突破与“太行”军用小涵道比大推力涡扇发动机的突破相比，也毫不逊色！

据猜测，这款新型发动机，极有可能就是我们在上文中提到的涡轴-10新型涡轴发动机，考虑到其充沛的输出功率和先进设计，的确是高原型直升机的可靠“心脏”。