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关键时刻,涡扇15传来消息!歼20“心脏病”治好!

时间:2019-08-13 20:23:21        来源:互联网

   在中俄双方交流中,军工产品采购是一个重要的议题,自冷战结束以来,中国向俄罗斯采购了大量的武器,包括苏-27战斗机,基洛级潜艇,现代级战舰等等。

  而这其中最重要的部件是,俄制AL-31航空发动机,这款发动机支撑了中国一代半战斗机,AL-31FN发动机作为歼10战斗机的主力装备,支撑了歼10战斗机的试飞,批量生产;

  而且AL-31家族还创造了一个奇迹,AL-31FM1发动机还支撑了歼-20战斗机的试飞,可以说离了俄制发动机,中国航空走不到这么远。

  不过最近网络传来好消息,国产歼-20战斗机换装国产涡扇15发动机试验工作可能已经完成!

  歼-20发动机实现了全国产化,即将大批量生产交付部队!

  歼-20战斗机是中国第五代隐身战斗机,它原本计划配套的发动机就是国产WS-15涡扇发动机,

  从海外资料来看,国产WS-15发动机与美国F119涡扇发动机性能相当或者相近。

  不过国内航空发动机工业研制这种发动机能力还是有点力不从心,因此相关单位在采取比较稳妥办法,

  采用成熟发动机让歼-20战斗机首飞和小批量生产,也就是所谓的A状态,等WS-15成熟之后再更换,后者就是B状态。

  此前,中国空军给歼-20战斗机的预定期限是2020年装备部队,但是2018年空军就提前开始装备部队。

  这意味着,歼-20战斗机关键作战性能完全达到了要求,按照中国空军的惯例;

  假如性能不达标,飞机装备时间会自动向后延续,直到达标为止或者项目取消,否则,不会轻易批量生产。

  从珠海航展来看,歼20展示了先进的气动设计,以及高超的飞行性能,以及精细周到的隐身设计,以及先进的机载武器系统。

  可以说,珠海航展的歼-20展示了所有一切能展示的:隐身,远程交战能力,高超的机动性和先进的飞控,除了落后发动机之外。

  歼-20战斗机现在采用的就是AL-31FN-SER3涡扇发动机,它是AL-31FN改进型,主要改进将发动机推力提高到13吨左右,换装FADEC系统、可靠性提高。

  不过它的总体性能在三代涡扇发动机之中只能说中等偏上,其推重比还不到8,而歼-20预设敌人:美国F-22战斗机,则装备两台推力16吨;

  不算尾喷口推重比10吨的F-119-PW-100发动机,两种型号全机推力差距接近8吨!

  这是歼20战斗机最大的短板,俄罗斯虽然有类似性能的117S发动机,但是不太可能外销,所以,一切只有靠自己!

  但是对于国内来说研制涡扇15发动机确实存在着很多的困难,相较于歼20飞机本身,涡扇15的项目进度要落后很多。

  这也影响到了歼20战斗机的量产速度。这也是为什么歼-20战斗机从2016年开始小批量装备部队,至今装备数量还没超过60架,平均每年生产大约只有10架左右。

  目前,随着F-22、F-35战斗机在中国周边和地区扩散,空军面临压力急剧上升。

  歼-20列装之后也参加过红剑体系对抗演习,面对四代战斗机大比分碾压对手,让中国空军意识到四代战斗机在2020年之后效能迅速降低,对于五代隐身战斗机要求比以往更加迫切;

  好在关键时刻,我们的国产发动机终于靠谱了!

  目前,中国一年大约可以生产50架四代双发重型战斗机,配套太行发动机产量超过100部;

  成飞拥有三条歼-20脉冲生产线,每年可以生产36架歼-20战斗机。

  考虑到备用发动机,可需要80部太行发动机,从发动机产能来讲,应该可以满足需要。

  因此从2020年起,中国空军可能就会批量装备歼-20战斗机,列装速度可能达到每年一个航空兵旅,还有一定产能生产歼-16战斗轰炸机。

  2020年之后,歼-10C战斗机批量生产也将进入尾声,成飞应该还会增加歼-20生产线,进一步提高产能,歼-20列装速度继续加速。

  中国涡扇-15发动机装备歼-20战斗机试飞,估计会采取分步走的方式实现,比如第一步增加推力,提高超音速飞行性能,这是歼-20战斗机设计的重点;

  推力差距弥补之后,再考虑增加推力矢量技术,增强低速阶段的机动性,

  所以,未来歼-20很可能每4-5年出现一个新的型号,不断改进,逐步逼近颠覆!

  一直以来外界对涡扇13发动机的关注未曾断过,特别是每次枭龙战机或者沈飞的FC-31战机验证机出现的时候,涡扇13发动机的呼声也随之而来。虽然对于涡扇13发动机并没有官方定型报道,但是外界对于这款发动机的认识都是从其是沈阳黎明在俄罗斯米格29使用的RD-33发动机基础上改进而来的国产版本,后来也被命名为“泰山”发动机,那么时至今日为什么这款国产航空发动机一直没有投入使用呢?

  其实涡扇13发动机一直没有批量投入使用主要有三大原因:

  一、涡扇13本来就是在俄制RD33发动机基础上通过更换风扇、重新设计燃烧室、更换单晶叶片等方式升级而来的,相比原版最大的不同就在于其新设计的燃烧室和风扇能够提供更大的燃烧室压力所带来的推力的提升,也使得燃油在不同工况下燃烧更为充分,所以没有原版的加速冒黑烟的囧况,像2.0版本的FC31验证机就装备了国产的涡扇13发动机,这一点在沈飞的FC-31原版机型和改进后的2.0版本机型亮相的时候很多人都有印象吧。

  不过一直以来对于涡扇13发动机的亮相基本都是存在于战机技术验证机型上,而非批量装备的战机上,特别是在涡扇13发动机亮相多年后,像巴铁批量装备的枭龙战机还是装备的俄制RD93发动机(RD33的下机匣版本),所以大家对原本就是为枭龙战机国产的涡扇13发动机迟迟不能换装而心急。

  其实对于枭龙战机的换发问题主要的原因还是在客户身上,目前枭龙战机最大的客户就是巴铁了,可以说巴铁对于枭龙战机的装备情况直接影响着枭龙战机未来的发展。早年间的确进行过枭龙战机装备涡扇13发动机试飞的,但是枭龙战机目前作为巴铁的主力机型之一,前段时间凭借击落一架印度战机而一战成名。所以对于巴铁来说,作为主力机型的枭龙战机相比发动机性能而言,可靠性是最大的要求,特别是像枭龙这种单发战机而言,发动机的可靠性关乎到战机本身个飞行员的生命安全。所以看起来在性能上要优于原版RD33的涡扇13发动机由于没有批量装机,所以在可靠性上是不如原版老旧的RD33的。没有客户需求这也是涡扇13发动机一直没有投入使用的主要原因之一。

  二、从现阶段我国各大战机对发动机的需求来看,虽然改进后的涡扇13发动机在推力、推重比、燃油消耗率等方面都有显著提升,但是毕竟只是一款继续上世纪70年代产物的升级版本,就算后期有更大的升级改进,但是从一开始被限制的框架和设计思路也注定了再怎么改进终究逃不了“落后”的代名词。而且其“中推”的定位只能用于枭龙、FC31、利剑这类最大起飞重量不过单发不超过17吨、双发不超过25吨的中型战机。枭龙战机虽然最有可能装备该发动机,但是介于可靠性等原因想要成为枭龙战机的动力还需要很长一段路。而利剑无人机本身就只是我国航空工业对于飞翼无人机的技术验证机型。

  沈飞的FC31虽然从2.0版本以后开始使用涡扇13发动机作为试飞动力,但是现阶段的FC31战机由于自身定位和性能的问题一直只是沈飞自研的原型机,没有客户也就意味着涡扇13发动机一直就只能作为FC31的试飞验证动力。而且受限于涡扇13发动机自身性能并不突出的缺点,其落后的性能也严重限制了FC-31的性能。比如国产改进后的涡扇13发动机加力推力提升到了90KN,新材料的使用也使得其推重比提升了不少,同时发动机的可靠性和维修时间也进一步提升,可以说相比原版的RD-33发动机而言,涡扇13发动机再性能上的提升是巨大的。但是相比其他同时代的大黄蜂战机、鹰狮战机装备的美制F414发动机、欧洲台风装备的EJ200先进中推而言,涡扇13发动机虽然推力已经接近后者,但是整体而言的差距还不小,毕竟这是一款改进自将近半个世纪前的发动机和新世纪后的发动机之间将近30年的差距的比拼。

  第三、从现阶段涡扇13发动机的定位和后续发展来看,该发动机虽然有过改型但终究只是一款过渡机型,特别是今年关于国产涡扇19先进中推亮相后,这款从原型机设计到新材料、新技术后瞄准世界先进中推的新型发动机更是直接将本来就没掀起多大波澜的涡扇13发动机吹至墙角静静落灰。前面也说过了像FC31战机虽然装备了涡扇13发动机,但是涡扇13发动机也限制了FC31战机的作战性能,如果未来FC31战机不管能否成为我军下一代隐身舰载机还是外贸出口隐身战机,一款先进的发动机绝对是少不了的卖点。毕竟根据外界对装备了两台涡扇19发动机的FC31战机最大起飞重量将达到35吨猜测,其性能将直追未来北约国家主力机型的F35隐身战机。

 

  所以现阶段涡扇13发动机虽然亮相多年,但是一个受限于新发动机可靠性不如老版的情况下,客户宁愿选择性能略差但是更为成熟的发动机;另一个涡扇13发动机虽然性能相比原版有所提升,但是本身的性能的不足并不足以成为未来我国新型战机的装机动机,所以在专为未来新型先进中推亮相后,涡扇13发动机未来批量装备的可能性并不大。