中國殲-20發動機壽命1500小時算先進嗎?

黎佩敏


先來解釋一下航空發動機的壽命,一臺航空發動機從其開始使用到報廢那一刻,指的是這款航空發動機的總壽命(全使用壽命),而總壽命又包括多次的TBO,即機械系統翻修間隔期(包括首次翻修週期和正常翻修週期),而發動機從出廠到首次翻修時的使用時間就叫做首次翻修週期,一臺航空發動機通常有2~3次的翻修機會(首次翻修週期的使用間隔要大於正常翻修週期,質量差的則只能翻修一次),每次翻修都會對發動機進行拆解、檢查,順帶更換一些已經磨損的零部件,所以每一次的翻修都可以看做是在給發動機“延壽”!

▲AL-31FN發動機

回到題目,題目中說的“殲20發動機壽命只有1500小時”問的應該是殲20發動機的全使用壽命吧,但是題主沒有說清楚具體是指那款發動機,因為殲20在早期試飛的時候跟現在小批量裝備部隊時使用的發動機是不一樣的,前者使用的是俄製的AL-31FN發動機,而後者使用的則是國產的WS-10B發動機,AL-31FN的大修週期在900~1000小時左右,全使用壽命則應該是2000小時,這款發動機是隻有一次翻修機會的,翻修完就直接用到報廢了;WS-10B發動機的的話,具體詳細的數據不清楚,但是外界猜測首次大修週期應該是在1500小時左右,總壽命達到4000小時!


▲WS-10B發動機

因此,WS-10B航空發動機的的總體性能是在俄製的AL-31FN發動機上的,不管是總使用壽命還是TBO的次數,都在AL-31FN至上,但是不管是AL-31FN還是WS10-B,其性能跟世界頂級航空發動機都差很遠,比如美國F22戰機使用的F119發動機和F35戰機上面的F135發動機,其這兩款發動機的總壽命均超過了10000小時,我們的WS-10B發動機雖然性能上比AL-31FN有所提高,但是4000小時的使用壽命跟美國的兩款頂級航發比起來還差很遠,更不用說在涵道比、推力方面我們也有很大的差距!

▲F119發動機

總之,殲20發動機目前的使用的發動機是我國國產的WS10-B發動機,綜合性能雖然比不上世界頂級航發,但是也沒有題目中說的只有1500小時使用壽命這麼差勁,我們的下一代航發WS-15,在推力上以及涵道比上應該可以追平美國的F119發動機( 比不上F135,最新的F135據說推力已達22噸,哪怕是普通的推力也在19噸左右),但是在使用壽命上可能仍然會有差距,所以,希望我國的材料科學能今早突破,在航發上真正做到世紀頂級的行列!


哨兵ZH


如果一臺發動機的壽命才1500小時,那絕對是不算先進的,甚至可以說是比較落後的。目前F-119和F-135發動機都可以達到10000小時的全壽命期,俄羅斯117S發動機據說也已經達到7500小時,可見1500小時是非常低的水平。


美國F-119發動機,採用二元矢力技術

不過,殲20的發動機壽命期可不止1500小時。目前根據公開資料來看,殲20使用的是國產WS-10B發動機,最大推力14噸,發動機壽命可達4000小時。1500小時估計是“太行”系列的初始型號,而不是最新的WS-10B。

當然,4000小時也並不是一個可以讓人感到驕傲的數值,畢竟相比美俄,特別是擁有強大技術儲備的美帝,中國還差的很遠。據悉,WS-10B最大推力14噸,推重比8.1左右,而F-119最大推力15.6噸,推重比為10,最新的F-135最大推力18噸,推重比達到11.4。可見,在具體參數上,WS-10B被甩的很遠。


F-135發動機

當然,WS-10B不是殲20的目標型號發動機,WS-15“峨眉”才是。根據設計目標,WS-15最大推力達到17.6噸,推重比接近10,全壽命期8000小時左右。這是個相當高水平的數據,全面超越117S,接近F-135的水平。如果能夠達到,那麼將可以讓殲20輕鬆實現巡航速度1.86馬赫以上的水平。
裝備117S發動機的蘇35,中國採購了24架

只有裝備WS-15後,殲20才能真正發揮出屬於五代機的實力,成為傲視群雄的空中霸主!

殲20展示全動尾翼


兵者詭道也


算先進嗎?

1990年代,蘇27視為天人!

96臺海危機,空軍拿7爺拼命!

2000年代,殲十騰空痛哭流涕!

2010年,手握一把蘇30,殲十,蘇27,仰望F22暗自躊躇。

現在殲20上天了,還問發動機先不先進?

答主小白,手頭沒有任何資料,但僅憑這個時間發展脈絡,就可以答覆大家:殲20不過將就勘用。包括髮動機在內,很多子系統提升空間巨大。但是平臺有了,終於站在同一起跑線上了,今後還需要不斷大力投入,估計可以和F22在國土防空上堪堪打個平手。真正一決高下,起碼得是六代機了。


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只能說是一般,甚至可以說是較差。

中國殲-20戰鬥機目前使用的發動機是黎明廠生產的WS-10B型發動機,這款發動機是中國立項的WS-10太行發動機的最新改進型號。相比早期的WS-10和WS-10A有了相當大的進步,無論是推力還是壽命都提升到了接近117S(AL-41)的級別。

但畢竟底子不行,俄羅斯原廠的AL-31F的總壽命在1200小時-1500小時,首次翻新時間為500小時。中國仿製的WS-10由於早期型號品質不合格,甚至只有寥寥800小時。後來經過改進,並整合了AL-31F的使用經驗,不僅將AL-31延壽到2000小時,自己後續生產的WS-10B的壽命已經可以達到3000小時以上,首翻時間也為1000小時。

但是相比美國那些知名品牌,咱們自身的技術差距還是存在的。不管是F-22使用的F-119-PW-100還是F-35使用的F-135-PW-600,平均壽命6000小時以上,對外宣稱是8000小時。普惠公司作為一家老牌發動機企業,在全面性能對中國就是碾壓。咱們就算再彎道超車,從有飛機開始人家就在造發動機,我們拿頭去追?少廢話,多幹活,這才是軍工發展之道。

但別人家的畢竟是別人家的,我們還得自力更生。

殲-20現在雖然已經能夠扛起大梁了,但是這個“小夥”還沒發育成熟。真正設計中的殲-20使用的是國產WS-15峨眉發動機,這款發動機指標非常先進,基本全面超過117S,直逼F-135。(對,就還是比不上人F-135,人比人,氣死人)

不過咱們還是要說,在使用了WS-15之後,殲-20將會重獲新生。雖然現在使用WS-10B依舊能夠超音速巡航,依舊能夠超機動,但主要還是因為咱們有優秀的氣動設計。WS-15則可以讓咱們“螺旋昇天”,基本估算中可以以1.88馬赫巡航,這簡直高的可怕。

而WS-15的壽命指標也是5000小時起步,雖然目前還沒有進行相關實驗,連樣機都沒裝機,但是按照中國軍工的發展來說。第一批WS-15基本也就是1000小時的瘋狂玩命版,後續的WS-15A和WS-15B工程定型後可能會到4000小時-6000小時。不過保守估計,WS-15第一批得2023年以後出現,至於定型的WS-15B就得2025年以後了。


軍事觀察員東旭


殲20這輩子至少要用四款發動機,不知你問的是殲20上的哪款發動機。標配的正宮娘娘渦扇15尚未公佈,無人知道壽命多少。另外三款發動機倒是可以探討一下。中俄雖然進步大,但跟美國比差距非常大,大約是腳脖子跟大腿根的差距,需要努力迎頭趕上。美帝比較雷人,不是一兩千小時的問題,F-22的發動機幾乎實現無限壽命。

圖一:我們應該對渦扇15有信心。進步肯定非常大。

F-22在設計時,就打算讓發動機跟飛機同壽。意思是飛機能飛多少年,發動機就能用多少年,一輩子不用換。而中俄是做不到的,一架飛機服役幾十年,要換好幾茬發動機。主要原因就在於從設計到材料到工藝,全面不行,只能靠嗑藥維持性能。壽命什麼的只能朝後排,拿幾臺發動機當老美一臺來用

圖二:殲十以前用的俄發,據說6年扔一臺。

當然了,無限壽命是個虛稱,並不是指一輩子不用維修不用換件,而是叫做視情維修。F-22和F-35的發動機,保守估計首次大翻時間在1500小時以上,全壽命週期在8000小時以上。

殲20原型機在試飛時裝的是AL31F發動機,簡稱三姨夫。後來又換裝了殲十上裝的99M1。俄系發動機的問題上面說過了,號稱能達到1500-2000小時,其實有水分,打個七折算是比較客觀。

圖三:中國戰鬥機一直有菊花殘的毛病,發動機拖戰鬥機的後腿。相信渦扇15會帶來驚喜。

中國自己搞的WS-10B太行發動機,學的不是毛熊,而是美帝。核心機都是山寨參考了美國貨。雖然達到不美帝的水準,勉強也有一半水平,據稱有3000-4000小時。壽命這塊,比毛熊的這兩款發動機要強些。

當然了,毛熊也在進步,也在發展,發動機整體實力還是不錯的,應用於蘇35的發動機,據稱使用壽命達到了4000小時,這個有沒有水分不好說。即使打個七折,也是進步巨大。


厲兵


首先,1500小時似乎是國產發動機的大修間隔,整體壽命要在3000-4000小時,另外要特別注意的一點是——航發不能看壽命啊。


說出來可能大家不信,航空發動機的壽命是設計出來的。


如果我們可以無限制的增加材料、增加成本、細化工藝流程,那麼一臺能持續工作100年的發動機也是可以製造出來的。


增加了材料=提高了發動機的自重

提高成本=發動機價格難以負擔

細化工藝=發動機產量低下


那麼製造出來一臺又貴又重、產量又小的發動機有什麼意義呢?這裡就是一個做減法的過程了。


現代發動機的葉片,大部分是空心葉片,為的就是降低重量。這個葉片的壁厚一點點那麼壽命就會長那麼一點點,相反如果薄一點點那麼壽命就得降低一點點。

於是設計人員就開始博弈思考了,我設計的發動機要滿足多久的使用壽命,到達使用壽命直接報廢換一個新發動機是不是合適?


按照這樣的思路,航空發動機上絕大部分部件都在事前考慮了使用壽命。至於是用4000小時還是1000小時這個事情也在於取捨。

現在換回戰鬥機設計師的視角,你是願意用一個重量達到2噸壽命達到4000小時的發動機呢?還是願意用一個重量只有一噸半但壽命只有1500小時的發動機呢?


顯然大多數設計師會選擇後者——半噸的重量對於戰鬥機來說太重要了,其重要性遠遠超過了發動機壽命。


所以在航空發動機上有的時候會用那些不那麼耐用的部件。


至於說發動機先進程度如何這個問題看使用時間有意義嗎?


這是一臺F-22的F-119發動機,價格大約是2900萬美元一臺。使用壽命長達8000小時。



而這是一臺AL-41發動機,使用壽命大約是4000多小時,價格卻只有不到3000萬人民幣,那麼在不靠譜太大的推力問題上,哪個發動機更經濟一些呢?


另外發動機的技術不緊急看壽命更要看功能,先進的發動機可以這樣玩。這樣就不是單純的壽命能解決的問題了吧。


軍武數據庫


在中國當然算先進了,目前殲20試生產階段還是用俄發動機,批生產使用的是中國WS10B航空發動機,使用全壽命在1500一2000小時,中俄大推力航空發動機壽命都大概1500小時左右,老毛子出口到國外蘇27,蘇30的航空發動機AL31F壽命只有900小時,而美歐航發壽命都在4000小時以上,據報道美國F35用的F135發動機甚至達到一萬小時以上的壽命,當然這是驗證機的數據,大批生產型沒這麼高。這兩下一對比,很多人就得出了中俄航發水平太差,而美歐航發十分先進的結論,其實這個結論是有問題的。目前能夠生產航發推力在上萬公斤以上的國家,僅美英俄中,法國航發新型M88雖壽命不錯,但推力也就8、9千公斤。美英發動機不但推力大而且可靠度高壽命長,尤其是美國航發壽命更是平均在6千小時以上,這麼高的壽命和美國全球戰略有關,美國大量戰機要部屬在遠離本土海外基地加上美國頻繁的威懾行動以及戰爭,使美空軍維護保養,而很多維修是必須回廠家進行大修,如果機體,發動機壽命太短,美機又使用頻繁會使其壽命很快就到了,需立即千里迢迢飛回美國廠家進行大修,這不但嚴重影響軍事行動,還使維修成本大幅上升。但將航發做長壽命,就需要更好的設計製造加工,更優秀耐熱材料技,這使製造研發成本大幅上升,航發十分昂貴,說它是用黃金做的一點都不過份,甚至某些材料比金子都貴,這使即使是美老大這樣財大氣粗的主也會吃不消,但美國戰機可以高價的賣給富裕的盟國和有錢中東國家分攤費用降低成本。反觀中俄從技術來講是自己設計生產航發,如果將航發延更長壽命,從技術沒有過不了的關,但由於中俄戰機出口的主要對象是缺金少銀的第三世界國家,如果大量生產長壽命在4千小時以上的昂貴發動機,勢必造成整機價格上漲,嚴重影響出口。我國大量出口到亞非國家殲7,殲教7以及最新出口殲教9出口型其使用的WP13渦噴航空發動機全壽命為900小時,實際上WP13最新型航發全壽命可以達到1500小時,但價格因素使用了最成熟便宜9百小時的航發,因為對這些亞非小國來講國土面積小又不富裕,戰機在本國屬高端產品,航程短點,航發壽命不到一千小時不是缺點而是合適,因為戰機上天成本很高,維護保養、燒航油起碼都在幾萬元人民幣以上,對這些國家也是必需的負擔,他們飛行員一年也就飛十幾個小時至幾十個小時,這樣WP13航發壽命9百小時能讓他們飛不少年,更重要的殲7售價也就幾百萬美元,最新的殲教9出口型加wP13新改型航發全狀態下也就8百萬美元左右,價格誘人。另外中國沒什麼海外基地,俄國也只有敘利亞這一個海外基地,兩家戰鬥機都在基本在家門口不遠進行訓練警戒,大的維修保養直接在本土飛機廠進行就行了。考慮到成本使用的費效比,航發做到1500小時壽命左右,既有利於大批生產又價格合適,因此先進是相對而言的,合適才最好,由於中方太行發動機是以仿製美國M56發動機的核心機研發,由於缺乏經驗,只考慮到該核心機出力大設計先進,而沒有想到帶來的是發動機渦前溫度比其他航發高近百度,而美國用該核心機為基礎的生產的F100和F110發動機也遇到此問題,但美國材料技術先進,用單晶空心葉片技術解決此問題,造就一款著名發動機,而中方當時技術不過關,其只有使用製造無餘量精鑄空心葉片技術,單晶空心葉片技術還在研發,結果造成研製WS10航發時異常艱難,航發的葉片不斷髮生斷裂,使WS10可靠性差一直遲遲難以大批准備,直到2012年以後,航發問題陸續解決開始穩定批生產,由於俄航發廠老一代有技術經驗員工陸續退出,而新員工水平差其生產的AL31F發動機故障多,甚至中方新買到航發頭次飛行就發生故障,已不如太行發動機,因此在2016年後,中方生產戰機都大批採用wS10太行發動機,但由於太行發動機是我國首款自行設計製造大推力渦扇發動機,由於缺乏經驗,設計不理想,技術儲備不足,因此維持1500小時全壽命可靠使用足矣,再花大錢搞長壽命無此必要,中國航發目標機是渦扇15峨眉發動機,此機在研發時,中方的技術儲備增多,也吸取研發太行發動機的教訓,因此研發進展順利,是未來中國可以大批生產的長壽命,大推力航空發動機,裝備殲20必然使其在性能上壓倒F22。目前在我國服役的蘇27、蘇30以及國產機使用的AL31F、AL31FN航發,由於其技術已被中方吃透,其必換的易損件中方能全部自行生產更換,更對其使用中方新技術材料以及部件更換延壽,使其壽命全部由9百小時,延長至1500小時,因此大家可以看見中國早些年進口蘇27、蘇30還在飛,而越南早期進口蘇27,蘇30全部以及印度蘇30一半以上,均由於AL31發動機壽命已到或使用中損壞已無法起飛,這就是國家和國家科技實力相比的差距所在。其實中國把目前裝備俄中航發再延壽至2千小時以上,只要需要技術完全能做得到。上世紀80年代至90初,由於國防費少,新殲還未研製成功,為了保持戰鬥力,曾組織對在役殲7,以及部份殲6發動機進行延壽,使殲7、殲6使用渦噴7、渦噴6發動機的壽命由不足幾百小時,至長到了600一900小時,增加壽命一半以上。現在就更沒有問題,國人應該有足夠信心,天下事難不倒中國人民的智慧!


東方的兔子


說1500小時壽命就先進是可笑的,說什麼設計理念不同,不需要那麼長壽命的,更是自欺欺人,無恥無知。

使用壽命短,實際就意味著維修保養週期短,使用的成本高。因為壽命短,連續使用的安全可靠性也會大大降低。

美國飛行員每年最少能飛二三百小時,中國的一年才幾十小時的飛行訓練時間,只有小部分能達到上百小時。這個跟中國戰機需要的維修保養次數多、使用壽命短、使用成本高,是有很重要關係的。

看清楚差距,繼續追趕才是對的。不要剛剛解決“有沒有”的問題,就滿世界宣傳自己很先進,一會兒“美國怕了”,一會兒“日本跪了”,好像真的世界第一似的。實際上比俄國的都還有很大差距啊。


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殲20戰鬥機作為一款五代機,使用第四代戰鬥機上的太行WS10A發動機肯定是不行的,推力太小,只有13.2噸,但是使用渦扇15也不行,雖然推力有18噸,但是還沒有研發成功,在這種情況下,我國採取了增推太行發動機,研發出WS10B發動機,推力達到了14噸,接近美國F119發動機15.5噸推力的水平,但是壽命卻從WS10A的3000小時下滑到了2000小時(不是1500小時)。

圖為太行發動機的尾噴管,他內部有引射噴管。


1500小時的說法是太行發動機剛剛出現的時候,在2012年之前的壽命,那個時候太行發動機還不能說完全堪用,故障頻發,引發了很多的不滿,也造成了我國航發發展的停頓。2008年,搭載太行WS10發動機的殲11B戰鬥機大範圍停飛,造成了我國空軍戰鬥力出現短缺。

圖為使用太行發動機的殲20戰鬥機,雖然保證了戰術性能,但是發動機壽命不足。


但是此後,我國開始解決太行發動機的故障問題,通過不斷努力,得到了無故障時間500小時,首翻時間900小時,全壽命3000小時的良好成果,這款發動機就是WS10A,他也迫近了國際先進標準的5000小時壽命大關,而且還是在發動機推力達到13.2噸的條件下實現的,可謂不容易,也讓我國擁有了堪稱先進的第四代戰鬥機專用發動機。

圖為太行發動機,他的渦輪前溫度已經達到了比較高的地步。


但是對於殲20這樣的五代機而言,這樣的推力是不行的,戰鬥機是要用於作戰的,任何性能指標都要在首先複合戰術指標的前提下實現,於是我國為殲20研發出了14噸級的改進型太行發動機,但是推力的增加提高了發動機的工作溫度,尤其是渦輪前溫度,降低了發動機的壽命。

換裝更加先進的發動機對於殲20來說較為迫切。


但是我國殲20發動機WS10B發動機的壽命2000小時絕對算不上是先進,而且非常讓人著急,如果是推力超過了15噸,得到這個數據,還可以,但是推力14噸下的這個數據就有些令人遺憾了,美國的F135發動機壽命是5000小時,但是推力有18噸,這個差距是切實存在的,也需要我們依靠渦扇15去追趕,不過現在看來,還需要時間。


海事先鋒


其他人已經說了比較多,但可能一些數據不是那麼的準確。美國F22、F35所使用的F119、F135發動機,其壽命不至於達到10000小時。美國目前的說法是,兩者冷端部件(風扇、壓氣機等)完成了9000左右的TAC循環,相當於使用14年,或者執行2000多次飛行任務;大概相當於4000-5000小時的壽命。熱端部件(燃燒室、渦輪盤、葉片等)的壽命要降低大概一半左右,不過按美國的計算方式,熱端部件是可以更換的。

至於殲20所使用的發動機,按照正常說法,目前批量生產的殲20使用的是俄羅斯的AL-31Sep3發動機(第42批,常被稱99M1),其全壽命也不是中期型號的1500小時(AL-31也是在不斷改進,壽命也是在不斷提高的),而是2000-4000小時。至少,在前面的航展中,俄羅斯提供的資料是說4000小時(首翻1500)。

後面有幾架殲20換裝了國產的太行改發動機,其全壽命按照航展中中航人員提供的數據,達到了2000小時(首翻900)。如果按美國的維修/計算方法,應該會更多一些。至於後面的WS-15發動機,預計全壽命3000小時左右還是會有的,改進後應該會更多。

從另一個例子中,我們也可以找到類似的答案。以前蘇27SK的機體壽命只有2000-2500小時,而我國的殲7、殲8後期型號可以達到3000小時左右;FC-1可以達到4000小時。後面,蘇35提高到了6000小時,而我國的FC-31,也就是常說的殲31,提高到了6000-8000小時。至於殲10C和殲20,你猜。。


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