中国第一架第五代战斗机存在很大的问题:发动机。虽然使用了歼10的发动机,众所周知,WS10最开始是为歼10等中轻型战机准备的发动机,后经不断的改进,现在已经拥有歼11、15、16和20等重型战斗机上,但,毕竟底子薄了。而为重型战机研发的WS15迟迟没法列装,这让重型战机无法完全发挥其全部性能。
有媒体报道说,中国最近表示其J-20战斗机已达到初始作战能力。官方媒体2月9日表示:“中国最新的J-20隐形战斗机已经投入空军战斗服役。” 中国分析人士指出,中国的成就是打破了西方对隐形战斗机的统治。“ J-20还将改变亚太地区空军的历史。在过去,只有美国及其盟国(如日本)才能够武装隐形战斗机。但是现在,他们在该地区的垄断地位被中国的J-20打破,“军事专家 宋宗平的评述被官方媒体引用。
当然,中国已经提出将J-20作为美国第五代战斗机F-22和F-35的竞争对手。但是一份新的报告对这些说法提出了怀疑。《南华早报 》报道说: “面对该地区日益严峻的安全挑战,中国去年首次使用临时发动机启动了首架先进隐形战斗机的服役。 ”。据 SCMp称,“这意味着其能力将受到严重限制,从而影响其机动性和燃油效率,以及其在超音速下的隐身性。”
J-20最初计划由专门设计的W-15发动机提供动力。 但是,在2015年的测试期间,W-15发动机爆炸了。尽管爆炸中没有人受伤,但中国工程师一直无法解决发动机存在的问题。一位消息人士告诉香港报纸,“发生这种情况的原因很复杂,其中之一就是其单晶涡轮叶片的质量控制,而单晶涡轮叶片是这种强大涡扇发动机的关键部件。” 更具体地说,W-15发动机的单晶涡轮叶片无法应对J-20的高温和机动性。
新的发动机对于第五代战斗机至关重要。F-22的普惠(pratt&Whitney)F119等发动机使战斗机无需使用加力燃烧器即可达到超音速,从而保持隐身状态。如果没有这样的发动机,J-20将在超音速飞行时缺乏隐身性。
该问题在似乎在短期内无法解决。第二位中国军方消息人士告诉 南华早报:“中国技术人员只要专注于单个特定元件,就可以生产出最先进的单晶涡轮叶片。但是他们还没有成功地将先进技术转变为可批量生产的标准产品。根据西方经验,这是一个瓶颈问题,需要经过无数次试验和测试才能克服。
届时,目前,中国新型战斗机J-20正在使用WS-10B发动机。据南华早报报道,WS-10B是WS-10太行发动机的改良版,该发动机是为中国的J-10和J-11战斗机提供动力的。 这些战斗机被称为第四代飞机。 WS-10B的推力重量比在不使用加力燃烧器的情况下不能将J-20推向超音速。
这不是J-20第一次需要新引擎。最初,中国曾使用两台俄罗斯AL-31发动机为J-20战斗机提供动力。这些引擎甚至比中国国内生产的WS-10B还要差。中国希望俄罗斯能够为其提供更先进的发动机,但俄罗斯由于担心中国会像其他军事系统那样对它们进行改装而拒绝。
俄罗斯的拒绝促使中国开始大量投资国产发动机。《 南华早报》提到中国在2010年至2015年间花费了237亿美元,用于开发更多现代航空发动机。中国官方媒体此前曾说这些努力是有回报的。 中央电视台去年声称,W-15发动机的性能与普惠F119相似。显然不是这样。
《 南华早报》的文章并不完全令人惊讶。新加坡S. Rajaratnam国际学院副教授Michael Raska在文章中说:“中国发动机制造商面临许多问题。”
但是,几乎可以肯定,中国在制造复杂的航空发动机方面将克服其问题。总部位于上海的航空咨询公司Galleon Group估计,中国将在未来两年内投资约3000亿美元,用于开发民用和军用飞机发动机。
根据近期的报道,中国的单晶涡轮叶片取得了长足的进步,之前我曾报道过关于一家中国私营企业为突破发动机单晶叶片技术做出巨大贡献的文章:
CCTV报道一家中国私营企业为突破发动机单晶叶片技术做出贡献
对于现代航空发动机来说,单晶涡轮叶片有很高的耐高温高压,抗氧化腐蚀的特性,是世界各国航发涡轮叶片的第一选择。一直以来,中国航发之所以停滞不前,材料是掣肘的本源之一。国内对单晶涡轮叶片的研究起源于上世纪80年代,从第一代产品DD3,到90年代的第二代产品DD6,以及21世纪的第三代产品DD9,每一次单晶涡轮叶片的突破,都带来了中国航发技术的一次突破。如今成都航宇的新型单晶涡扇叶片名为DD9,它采用了最新的双层壁冷工艺,能够将叶片的冷却效率提高30%。使用DD9的的涡轮叶片可以承受1450摄氏度的高温,比原来至少提高50摄氏度。
相信,随着WS-20的服役,WS-15也即将完成开发,并为J-20换上强劲的中国心。









