江湖夜雨思归人
作为中国最先开发设计制造的最新一款第五代歼-20战斗机,该机型的目前状态,引用该款战斗机的设计师的话来说还是A型,未完全达到当初设计指标状态,但这也不意味着现在已经服役的歼-20战斗机,不论是武器性能还是实际作战能力上都没有任何缺陷或不足,并且歼-20凭借着极其优异的气动布局,和为了保证整个项目顺利完成而使用俄制发动机的基础下,是依旧可以和美制F22战斗机一较高下。
至于提问中的涡扇-15发动机,该款航空发动机才是原设计之初歼-20原配的动力来源,同时也受制于中国航空发动机技术与水平的限制,该款航空发动机在歼-20这个项目技术冻结时,并未赶上,也因此被迫使用了俄制航空发动机。不过,在其歼-20A服役中国空军不久,就有网上的新闻媒体爆料,歼-20已经开始试安装涡扇-15发动机,开始测试相关的数据与参数,更重要的是检验该款发动机的可靠度与成熟性。
一旦该款发动机彻底成熟可用,歼-20也就很快就用了B自用版这个型号了,也就不存在提问之中,歼-20还存在发动机短板这个说法,虽然该款航空发动机核心性能只有9这个级别,与美制逆天的10多一点这个等级,还有差距,但这也不代表着歼-20战斗机就不如F-22战斗机,航空发动机只是第五代战斗机综合项目的一个,未来激烈的空战,不是比赛汽车,不是谁跑的快就能赢得胜利的,强调的更多是综合作战实力,这一点上歼-20占优。同时也希望,国人能给予中国自己研制设计开发的武器装,充分的耐心与信心,让其能在不断进步与发展之中,走得更远。
航空君
如果WS15真的研发成功了,那么歼20的发动机短板真就不存在了,可是现在并没有明确的证据表明WS15已经服役了,实际情况是,就目前的消息来看,WS15都还才到了核心机交付,台架测试开始的阶段,离上飞机都还有一定距离。
现在的歼20是万事俱备,只欠动力了。
WS15的指标是18吨的推力,10--12的推重比,油耗进一步降低,采用三维矢量发动机尾喷,其子系统也就是那个三维矢量尾喷已经在歼10B上机测试了,可是发动机本身仍然没有上天,所以就目前来看,歼20还是只有AL31F和太行WS10A/B系列两款发动机在服役,所以飞机的发动机短板依然存在。
歼20的发动机是AL31F和太行两种。
WS15核心机研发成功是在2012年,那一年的中航人大代表在接受采访时就表示我国第四代大推力涡扇发动机核心机研发成功,交付部队测试大概是在2016年,目前经过两年时间,WS15据说查出不少问题,曾经有部分子系统被推倒重来,目前还在台架测试阶段,还没有真的上飞机测试过。
图为我国新的轴对称矢量尾喷发动机的设想图。
假如说这款发动机能够交付使用,那么歼20的动力水平将会超过目前的F22和F35,因为WS15单发推力是18吨,歼20是双发,总推力在36吨左右,而F22是单台推力15.5吨,双发总推力为31吨,F35单发推力时18吨,但是他是单发飞机,不是双发飞机,所以一旦歼20的WS15交付使用,那么歼20在动力性能上将会达到世界顶尖水平。
海事先锋
“峨眉”(涡扇—15)发动机已经研制成功,这一点是没有疑问的,央视曾经作过报道。之所以很多人仍然说“歼20存在发动机短板”,这种说法并没有错:涡扇15虽研制成功,还有很长的路要走,目前并没有正式服役,还没达到定型生产的要求,歼20更没有装备涡扇15。
安装WS10B发动机的歼20
央视报道的“歼20换装新型国产发动机”这个消息,让很多人相信了“歼20装备了涡扇15发动机”,这不过就是误解:这里的“新型发动机”指的不是涡扇15,而是涡扇10B型发动机。目前我们小批量生产的歼20装备的都是涡扇10B型发动机,在CCTV—4的军事节目中,我军事专家已经多次证实了这个消息。央视还报道过“歼10试换装矢量发动机”的消息,这里的“矢量发动机”指的也是涡扇10B型发动机,和涡扇15没一毛钱关系。
涡扇10B型发动机是涡扇10的改进型,单台推力达到了14—14.5吨,其在可靠性、使用寿命、后勤维护等方面都略优于俄制AL—31F发动机。其也是我国第一款运用矢量喷口的发动机,采用的是三维矢量技术。但是其在单台推力、推重比等方面还达不到世界领先水平,更无法与下一代发动机涡扇15相比。
所以说,在涡扇15批量装备歼20之前,发动机仍是歼20的短板。网上总有人拿发动机“说事”,一方面这是事实,另一方面也是有人恶意贬低。在歼20刚刚批量生产的时候,网上就有人说“歼20就是一骗局,其战斗力都不如美帝的F16”,这种人是什么心态,不说大家也都应该知道。
涡扇15一旦开始批量生产,装备在了歼20身上,那歼20就拥有了更强劲的动力,性能也将达到其设计指标。尤其是在超音速巡航、高机动性这两方面会有很大的提升,歼20将成为世界上最优秀的第四代战机,F22能否是歼20的对手都很难说。美军高官提出了F22的升级计划,还有种说法再建造100架F22,想要升级、再建?还是先把生产线的问题解决了再说吧。
即便涡扇15入役,我们在发动机领域还是存在着短板。想要在发动机领域达到世界领先水平,与美、俄等国平起平坐,仅凭一款涡扇15还远远不够。
涡扇15在推重比、耗油率、响应速度等方面还没达到美、俄同类航空发动机的水平。在航空发动机领域,我们最大的问题就是设计水平不足,其次才是发动机的材料问题、工艺水平。我们同类的发动机在体积、重量上,都远超美、俄,全部归咎于材料问题、工艺水平?明显说不过去。还好,这些设计师们认识到了这一问题。
使用寿命、维护保养、大修时间等方面,也还有待提高。涡扇10系列发动机经过多年的发展,在这方面取得了很好的成绩,终于达到了世界先进水平,距离领先的美国还差一些。涡扇15在这几方面到底能否达到世界先进水平,现在还没法说:没有相关数据,估计得等服役之后才能知道。
小批量产的歼20
儒道之主
WS-15发动机在试飞时的推重比是9,而后期发展计划是10,水平大体在中上游。单按推重比和推力(dan)来算,排名如下
美F-119为11.7(推力15568)
俄AL-41为11.1(推力20000)
美F-135为10+(推力17800)
欧EJ-200为10.2(推力9000)
中WS-15为9-10(推力18500)
至于发动机的寿命、可靠性等指标不好比较。
但是ws15发动机和AL31fn发动机比较起来就有明显的差距了。所以歼20换装ws15发动机的性能绝对有跨越式的进步的。
YF永恒
你好,我是迷彩派军事,这个问题我来回答。
很遗憾的说即使涡扇15发动机研制成功,歼20发动机短板依然存在。相关资料显示,为了发展高机动性、超音速巡航的第五代战斗机,国外航空强国在上世纪90 年代就发展了推重比10一级的新型发动机,这一代发动机具有高推重比、高涡轮前温度、低函道比等特点。而从“涡扇15 发动机验证机”的公布来看,涡扇-15应该已经走完了“预研——核心机——验证机”这些流程,正处于“初始飞行前规定试验阶段”,在这个阶段,主要任务是进行部件、系统、整机地面试验以及发动机高空台试验,验证发动机是否适合进行有限飞行包线的飞行试验。如果这些试验顺利,我们有望能够看到涡扇-15“峨眉”转入科研试飞阶段,出现在目标型号,如歼-20上或者其它飞行平台,如伊尔-76、轰-6等飞机改装的飞行台上。
图:涡扇-15发动机验证机总设计师江和甫
在近期中国航空工业部门的学术期刊在关于航空发动机设计专家江和甫的访谈中,透露江和甫是“中推核心机和验证机总设计师,推重比十发动机预研总设计师组组长,涡扇15 发动机验证机总设计师。江和甫称:我国的发动机行业是从仿制、测绘仿制起家的,而且持续了很长时间,在行业内形成了一种顽固的思维模式,而从测绘仿制的思维模式到自行研制的思维模式的转变,还在过程中,还需要继续努力。江和甫还透露,一项新的概念或技术,从开始研究到达到工程可用的成熟度,有时需要几十年时间,比如第二代单晶合金DD6和线性摩擦焊技术,
从开始预研到现在已经20 多年,但还需要进一步完善。江和甫还称,其实俄罗斯的军用发动机水平也非常高,而且是在相比较低的工业水平下实现的,这一点很需要我们学习。这些消息表明,中国的航空发动机事业依然任重而道远,和互联网上随处可见的各种“亢奋”相比,长期从事航空发动机设计和研究工作的专家们显然异常冷静。
迷彩派军事
在之前的一个回答《ws-15“峨眉”航空发动机是什么水平?》中W君提到ws-15是我国航空工业的一次超水平发挥。其意义甚至要大于歼-20的横空出世。
但这次超水平发挥仅仅是针对于我们自己的航空工业而言的。并不具有普遍性。同时在后期的回答《中国的航空发动机处在一个什么样的水平?》W君依旧会告诉大家“我们落后于世界先进水平20-30年”。落后不可怕关键要在于清楚的知道自己落后在哪里以及如何弥补落后的差距,想办法如何赶上去。
写这些话是因为题主的问题中提到“难道说涡扇15依然无法满足歼20的动力要求吗?还是这些人对国产航空发动机的研制成功选择性的无视呢?”
爱国之心我所欲也、脑子亦我所欲也。
实际上说到发动机和空气动力学方面的问题,经常看W君的问答的读者可以知道这两方面实际上是W君的主修专业。因此如果客观回答那么就是WS-15依然是歼-20的一个短板。
发动机主要参数推重比我们做到了10,但是现在国际上先进的发动机已经开始向12挺进,并且油耗率也在逐渐的降低。目前我们的WS-15发动机很难做到在低油耗上提供大推力。说简单一些就是国外的战斗机可以少装燃油达到和我们相同推力和相同航程。在战斗机上哪怕是少装一千克的燃油也可以提高战斗机的机动能力的。
另外,喷气发动机所让人不熟知的一个特性是响应速度,从50%节流阀瞬间调整到100%节流阀的流量后,发动机是否能在瞬间提供最大推力也是发动机的重要特性。目前我们在材料上的落后导致发动机的机械重量还是过高,因此发动机的响应速度不够快。W君拿到的数据WS-15的响应速度是11.3秒而对标的F119发动机仅仅需要2.7秒。俄罗斯的AL-41F也仅仅需要5.1秒。这个差别相信大家都有体验,开车的时候踩下油门车的反应速度是不是灵活,如果不灵活给人的感觉叫做——“肉”。同样在航空喷气发动机上也有这样的体验。过长的反应时间会让驾驶员的机动动作难以发挥到极致。
再说发动机维护性。
WS-15的维护性数据W君这边还没有,毕竟刚刚研制成功的发动机维护性数据还需要时间来进行积累。
上图拍摄于2013年是F119发动机扩散器的维护现场照片,F119发动机的燃料扩散器可以再两个人的操作下手工维护/更换部件。这样的设计在喷气发动机设计上是逆天的。F119依靠模块化设计可以在很短的时间内将扩善器喷射模块进行更换以维持发动机的最佳推力状况。而我们的大部分发动机出现此类问题的时候需要返厂大修。这样对战斗机的出勤保障哪个更好呢?
综上,发动机不仅仅是看推力或者是看推重比,这些仅仅是一个方面。更多的细节也就不多说了。仔细想想是不是我们还有更多的路要走呢?
军武数据库
铁血视角
应该看到在推重比10一级,单发最大加力推力超过15吨,军用推力超过10吨的第五代军用小涵道比涡扇发动机及配套的矢量推力系统研制成功并装机之前,歼-20的部分指标是无法达到其设计指标的。
歼-20目前的三个阶段试飞机,均没有装备第五代大推力发动机和矢量推力系统,这表明在歼-20第一阶段生产型上,将不会采用相关系统和技术。而根据资料,中国第五代大推力涡扇发动机WS-15和配套的矢量推力系统,目前仍在研制和试验过程中。这意味着,歼-20与俄罗斯第五代战斗机T-50一样,将分成两个阶段研制和装备。第一阶段歼-20将于2017年进入小批量生产试用阶段,并随后量产。而第二阶段歼-20将同步进行研制,并将在不远的将来推出相应的原型机。我国在歼-20的研制上,采取的是“分步推进,不求一步到位,小步快跑实现目标”的务实策略。这一策略不但有利于缩短研制周期、节约研制成本,也有利于迅速形成战斗力,让部队尽快拿到装备。
但歼-20第一阶段因未装备涡扇-15,而缺乏两个对于五代机而言非常重要的性能指标——超机动性和超声速巡航——这两者都被列入五代机的4S标准中。超声速巡航,是通过飞机的相关气动设计和发动机推力匹配这两点来实现的,目前歼-20从气动设计角度已经满足超声速巡航条件,但装机发动机的军用推力指标过低,暂时不具备“不开加力”超声速巡航能力。而超机动性需要依靠矢量推力技术来实现,涡扇-15配套的矢量推力系统此前已经经过了技术验证,但仍需与涡扇-15一起安装到歼-20上。
也许在2020年前后,我们便能看到歼-20第二阶段原型机惊艳亮相,到那时歼-20将装配目标发动机——涡扇-15,并全面具备第五代战斗机的技术特征,成为一款不逊于F-22的顶级战斗机。
兵工科技
涡扇15还没有装上歼20战斗机,何谈研制成功?歼20装上涡扇15,最快也得等年底或明年,小批量产装备三年搞定已经是超人的速度。大批量产至少三年以后。一个还没有试飞暴露问题,一个还没有小批量产装备解决问题的发动机,无论如何都不可能称得上是研制成功。
很多军迷以为涡扇15已经装备,可能是来源于两点,第一就是飞行员在央视采访的时候说歼二零进入超音速,是无敌的。第二就是目前已经公开报道了歼十换装推力矢量发动机。其实这两个事儿说的都是涡扇10B,而不是涡扇15。
涡扇15使用初期,肯定会暴露出来各种各样的问题。比如说性能不达标,可靠性差,寿命短,某些部件设计制造不合理。但是各位军迷要有平常心,一款新的发动机从开始装备到最终成熟需要5到10年的时间,涡扇15出现这些问题都很正常,大家不能因为遇到了一点小问题,就开始从捧到天上把他骂到地上。美国的F15服役初期就是因为发动机不可靠趴窝了很久,被称为机库皇后。
不要指望涡扇15一出生,就赶得上美国20年前,f22所使用的f119发动机。从追赶到看其到超越,这是一个过程,饭要一口一口吃。涡扇15虽然不见得一直会出到Z型,但是出个abcd型,指日可待。每一型都会比前一型有所进步,性能有所提高。
即使涡扇15最终成熟,也不能自满。而是要赶紧开发涡扇25。我们一直是在追赶美国水平,美国不会原地踏步,它的第六代战斗机所用的变循环发动机已经快出来了。
跟F-35一样,歼20未来是肯定要装备激光炮的。美国固体激光武器技术,最近五年突飞猛进,从1千瓦突破到将近100千瓦。目前已经装在阿帕奇直升机上试飞。我国最近没有激光器的报道,更没有装到飞机上进行试飞的报道,这方面可能还要加紧追赶。
厉兵
根据官方媒体曝出的消息,WS-15已经研制成功。但部分军迷仍旧较为悲观,笔者推测有以下几点原因,1、具体参数未知,大量数据均为民间猜测。2、能否量产态度不明。3、是否已经装配到歼-20等战机上不明。一款先进发动机研制成功只是第一步,还需要一段时间调试,才能正式入役。但在这段期间,发动机的领先程度能否足够?是否会随着时间推移变得还未服役就已经落后的场景?这些都是未知数。WS-15的研制将会极大解决歼-20的动力问题,但WS-15的官方数据太少,所以具有很多不确定性。所以WS-15到底能否彻底帮助歼-20腾飞,还给进一步看官方的消息。
(歼-20隐身战机)
那如果新型大推力发动机服役,将会有何种促进作用?现阶段采用各种发动机?能否抵抗强敌?我将继续分析一下。我国第四代隐身战机歼20的服役,极大振奋了中国军民。以前看美国用隐身战机出入他国领空由入无人之境,中国现在也具备这样的能力了。歼20拥有大型内置弹舱和侧弹舱。体型与F15的相近。歼20采用俄制AL-31F系列发动机,后期将换装国产WS10B发动机,功率和F-15搭载的两台F110系列发动机相近。但歼20现阶段发动机总推力仅相当于F-22发动机总推力的四分之三!在起飞重量相近的情况下,歼-20的机动性与F-22有较大差距。但歼-20良好的气动外形或许能弥补部分差距。那歼-20是否具有对抗F-35的能力?
(歼-20隐身战机)
歼-20采用鸭翼布局,外形科幻,甚至美国第六代战机的概念模型都在向歼20靠拢。歼20通过外形的改变,弥补发动机的劣势。歼20具备超音速巡航能力,但仅能维持较短的时间。歼20目前装备AL-31F系列改进型发动机,后期将换装WS-10B发动机,但这些依然无法解决根本问题。第三代大推力发动机WS-15以及先进电子系统才是关键。WS15的研制进展依旧不明,但电子系统方面的差距正在缩小,歼20装备AESA雷达、新型座舱以及顶级的飞控软件系统。
(WS-15发动机)
根据最新公布的数据,我们来做个比较,首先以发动机为例,F-35>F-22>T-50>歼-20(F-35装备的F135是世界上推力最大的发动机,F-22装备的F119发动机具有更大的推重比,F-22是双发所以机动性更强)。第二个来说航电系统,F-35=歼-20>F-22>T-50。第三个来说AESA雷达,F-22=歼-20>F-35>T-50(歼20机头体积较大,装备大型有源相控阵雷达,F-35装备的APG81雷达阵面尺寸较小,仅有1200个发射/接收模块)。
(世界上四种主流的四代机)
中国是世界上第二个同时试飞两款隐身战机的国家。除了歼-20重型隐身战机,还有另一款隐身战机歼-31。巴铁对中国的歼-31很感兴趣。歼-31的体积要比F-22以及歼-20都要小,维护成本较低。歼-31采用两台俄制RD-93发动机,总推力甚至比F-35装备的一台F-135还要小,因此并不具备超音速巡航能力。歼-31拥有内置弹舱以及AESA雷达,靠内置武器低空隐蔽接敌。但双引擎是歼-31的很大优势,在一台发动机发生故障以后,另一台发动机至少能让战斗机回到基地。综上所述,歼-20与歼-31的发动机都存在很多问题,希望以上问题快些解决,使歼-20和歼-31早日担负起保卫祖国领空和出口创汇的重任。
(歼-31隐身战机)