渦扇15的推力怎麼樣?性能怎麼樣?

圖丹


渦扇15(以下統稱WS15)是我國自行研製的第四代大推力、小涵道比航空渦扇發動機,也是第五代戰鬥機殲20翹首以盼、望眼欲穿的目標發動機。至於WS15的具體技術性能,目前並沒有權威的官方數據,不過根據多渠道的公開信息,基本上可以推測其最大推力相當於美國F22的F119發動機(最大推力16噸級),甚至可能略為超出。美國F35的F135發動機最大推力19-20噸級,發展型21-22噸級,俄羅斯蘇57的產品30發動機最大推力17-18噸級(俄羅斯宣稱)。

當然對於航空發動機而言,推力的大小僅僅只是其中一個衡量指標,除此之外包括最大使用壽命、無故障首翻週期、快速響應能力等等因素也都是至關重要的。在這些指標領域方面,美製航空發動機無疑佔據著絕對領先的地位,WS15要想在短時間內全面企及世界最高水平顯然是不現實的,因為我國航空發動機的設計水平和製造水平尚處於負重爬坡的階段,現階段能夠接近俄羅斯的產品30發動機就已經很不錯了,飯還得一口一口地吃。

整體而言在推重比10一級的大推力航空發動機當中,WS15穩坐第三把交椅應該是沒有問題的,當然全世界也只有這三個玩家。WS15在我國航空發動機發展史上還有一個具有里程碑式的重要意義,那就是它是我國第一個從核心機到驗證機再到原型機,徹底打通了航空發動機研發全流程的開山鼻祖。在此之前我國生產的各種型號航空發動機,要麼是許可生產,要麼是逆向仿製,要麼是參考核心機研製,總之都是借鑑他人的現成技術。

比如第三代大推力航空發動機WS10,其核心機就是參考美國的CFM56,缺乏獨立自主的預研積累,很多技術細節都是“知其然而不知其所以然”,依樣畫葫蘆的結果自然是難以消化。所以WS10的研發歷程一波三折、歷盡艱辛,期間還發生了導致殲11B集體停飛的重大故障隱患。WS15首次實現了我國自主研製航空發動機的核心機,通過大量的基礎性預研,從源頭上杜絕了對於原始設計的不求甚解,造成了走上不必要的技術彎路。

根據我國權威航空發動機專家劉大響院士在2018年透露的消息,WS15的研製工作目前進展順利,預計在未來3-5年內設計定型。也就是說WS15即將完成高空臺試驗,最遲不晚於2020年開始裝機試飛,2023年以前完成設計定型,具備批量生產列裝部隊的能力。我國已經在WS10B上成熟應用了單晶高溫合金葉片、粉末高溫合金渦輪盤、全權限數字電子控制系統、全向軸對稱推力矢量噴口等一系列尖端技術,由此推斷WS15的性能指標只會更上一層樓,使得配備目標發動機的完整體殲20更加如虎添翼、大殺四方。


晨曦談兵


渦扇-15推力預計在90多kN,最大加力推力約150多kN,這幾乎和美國典型的第四代戰機F-22搭載的F119相近。而目前世界推力最強的戰機發動機是F-35搭載的F135發動機,它的最大推力在124.5kN,最大加力推力高達191.3kN。渦扇-15成熟後我們基本不用擔心殲-20的動力問題了。

據相關媒體報道,2015年底四川江油某型號發動機經過一個多月調試,順利完成首次試驗試車。而軍事愛好者也猜測這款神秘的發動機或許就是殲-20上搭載的渦扇-15。空軍裝備研究院專家張文昌表示,第四代戰機必須有第四代發動機做保障。殲-20如果要比肩F-22,其發動機性能也必須達到一定標準,不然超音速巡航、超常規機動都是妄談。

在我國的戰鬥機發動機中,俄羅斯蘇-27搭載的AL-31F發動機是一款里程碑式的發動機。它由俄羅斯“土星”科研生產聯合體股份公司研製,是三代機發動機的典型代表,這種發動機尺寸小、推力大、穩定性強,易於維護。然而隨著美國進入四代機時代,AL-31F也漸漸廉頗老矣,而且蘇聯解體後,俄羅斯軍工至今未恢復元氣。

而2018年珠海航展上,殲-10B搭載的矢量發動機做出一系列包括“眼鏡蛇”機動在內的高難度表演動作,更讓大家對我國新型發動機充滿期待。從三代發動機向四代發動機演進過程中,整個研發難度也呈指數級增加,所以對於研發週期我們還需要有耐心,尤其現代戰機講究“飛發一體化”控制,發動機採用全權限數字化控制系統,這些都不是朝夕之功可以實現。


航空之家


渦扇-15是我國為殲20研發的專屬戰機,但是由於在發動機領域方面,我國的底子很薄,因此WS-15發動機總有點雷聲大雨點小的感覺,總是有消息冒出來說這款發動機取得了重大突破,但是這些年看來顯然是遇到了瓶頸。WS-15是一款和美國F119差不多性能的發動機,但要想研究出來很真不容易。

殲20的服役是我國戰鬥機發展的一次巨大飛躍,但還存在一個眾所周知的短板,那就是發動機和超音速巡航能力,解決了發動機問題,超音速巡航+超機動性其實都迎刃而解。殲20的設計採用了鴨翼佈局+小展弦比大三角翼,拉長機身,這樣翼展比較小有利於高速飛行,尤其在1.2~1.8馬赫下有著飛行性能優勢,但是與之配套的WS-15發動機卻還在研發,只能暫時採用AL-31FN或WS-10B發動機機型過渡,這兩款發動機推力差不多,用於三代機倒是足夠了,但是無法滿足四代機的超音速巡航能力的要求,如果WS-15研發成功,殲20必將完成一次質變,那才是殲20的完美形態!

但是很無奈現在殲20的發動機還裝備的是WS-10B,這款發動機去年在珠海航展上公開亮相,殲10B試驗機裝備這款發動機進行了驚豔的表演,具有了矢量推力能力的WS-10B做出了眼鏡蛇機動、落葉飄等超機動失速表演動作,即便如此,這款發動機本質上僅僅只是一款三代發動機,與美國的F100、F110屬於同代產品,推動比大約只有8,也算是世界先進發動機了,但是想想美國的F100早在1974年就裝備F15了,與之相比WS-10太行發動機僅僅在2010年才裝備,整整落後了36年時間,也就是說裝備殲20的發動機僅僅只是美國40年前的技術,這與殲20是不匹配的!

而與之匹配的WS-15發動機目前來說,他的所有性能數據都是保密的,國內媒體其實都是參考F119性能進行了推論,推力上預計在110~120KN,最大加力推力能達到180+KN,推重比達到10以上。不過個人覺得初版的WS-15肯定無法達到這個性能,當年美國F22的發動機F119量產型號最大推力其實也就155KN,經過後來的改進升級最終版才達到了173KN以上。

WS-15應該會有類似的經歷,一次性達到18噸最大推力有些不現實,因此要分兩步走,第一步達到16噸後,裝備殲20後慢慢改進讓其達到18噸最大推力,這樣裝備2臺WS-15發動機的殲20將完成一次質變,必將彌補超音速巡航能力以及更強的超機動性。如果WS-15研發成功並裝備殲20,無疑將是我國發動機產業的一個徹底翻身仗,多年來一直被軍迷詬病的心臟病問題將得到徹底的解決。

除了推力和矢量噴口技術外,WS-15發動機另一個重要的技術就是隱身處理,目前美國的F135發動機的尾噴口處理就很好,而我國WS-15只需要按照美國的設計抄作業就好,利用我國最新研製的特殊材料,以及鋸齒處理等來提高發動機的隱身能力和紅外特徵,讓這款發動機尾部的隱身能力得到改善和加強,包括尾噴口的紅外輻射強度也會得到極大的降低!

當然即使以上問題全部解決了,也不代表我國發動機就趕上美國的F119了,美國這款發動機的壽命可是高達8000小時,改進後的版本壽命更是延長到12000小時,這個WS-15真不是一下子就能解決的,初步估計初代WS-15發動機壽命在4000~6000小時,整體性能能夠達到F119的水平,但是壽命上與之差距較大,還得通過不斷的努力還縮小和美國的差距!

而且目前普惠公司公佈最新的F135發動機最大推力成功突破200KN大關,再次刷新世界記錄。不僅如此,美國去年還開啟了下一代戰機的發動機計劃,而且已經與普惠、波音兩大巨頭簽訂了合同,預計過不了幾年,戰鬥機發動機又得有一次巨大的突破,所以說即使我國WS-15研發成功了,追趕美國的腳步還得繼續,還得抄美國的作業,還得奮起直追才行!!!


狼煙火燎


ws15屬於國家重點科技項目,全過程屬於嚴格保密。

不過,根據有關部門公佈的一些數據可得知,渦扇15的推重比是9,最大推力可達18噸。如果渦扇15一旦量產,將會使中國的殲20在原基礎上再提升一個檔次,使其成為最先進的五代戰機。

不過從實驗到量產其中也有教大的困難,還要通過不斷努力早日實現量產、裝備。



三萬studios


中國殲20比F-22更大,渦扇15發動機推力比F-119發動機更強,這可能是許多人接受不了的事兒,主要是中國頭一次反超,大家可能不習慣。渦扇15暫時是坐二望一吧,世界上推力第二大的戰鬥機用發動機。渦扇15用於裝備殲20,最大加力推力傳說是18噸,大於美國F-22戰鬥機裝備的F-119發動機,其最大推力約為17.5噸。小於美國F-35戰鬥機裝備的F-135發動機,其最大推力約20噸。

渦扇15的推力這麼大,是因為殲20本身比F-22大一圈也要更重一些,大有大的好處,就是能夠多裝油,而且能夠佈置大型的彈艙,缺點就是需要大推力的發動機來補。渦扇15發動機的18噸推力也算是勉勉強強,以後還需要提高到19到20噸左右。想要讓殲20的性能更上一層樓,就必須得這麼幹。

渦扇15的推力小於F-135一點兒都不丟人。因為渦扇15是一種真正的為超音速巡航準備的發動機,它的涵道比很小。F-135推力比較大,是因為它的涵道比比較大,涵道比大了以後發動機的推力就會變大,但是F-35想要做超音速巡航那就不可能了,這是互相矛盾的兩碼事。



俄羅斯蘇57戰鬥機所用的產品30發動機,推力據說在17.5噸到18噸之間,但這個事兒還沒有實錘落定。產品30的進度,目前是要比渦扇15要快的,已經裝在蘇57戰鬥機上做測試,而渦扇15目前可能也還沒有裝到殲20上做測試。

比渦扇15進度還快的,還有日本用於裝備F-3第五代隱身戰鬥機的XF9-1發動機。但是咱們用不著自己嚇自己。說什麼日本航空發動機技術比中國還強。XF9-1的最大加力推力為15噸,比渦扇15足足低了3噸。日本用這個這麼爛的發動機,不可能攢一款比殲20更強大的戰鬥機。



不吹不黑,渦扇15肯定不是完美的。在服役初期,可靠性和壽命不會比美國發動機更好。如果能做到4000小時,我們就該笑開花,但是這跟美國發動機8000,甚至12000小時的壽命,還是有很大區別。但這一點問題不大,中國製造現在是質量越來越好,中國航空發動機的使用壽命和可靠性也都會趕上來。


厲兵


WS-15非常神秘,官方媒體沒有正式披露其是否存在,媒體也不可能有具體數據,甚至到目前為止,連一張清晰的照片都沒有見到,媒體對其性能的描述多基於猜測。

鑑於近年來我國在航空發動機方面的巨大投入,並且太行發動機已經大批量裝備使用,已經經歷了十幾年的了。三代機的成熟必然意味著會進入到四代發動機的研製,因此,外界推測一定存在四代發動機研製項目是非常自然的事。

而推測WS-15項目存在的直接證據無疑是J-20。J-20在動力需求上應該達到什麼樣的水平,如果能夠回答這個問題,那麼,WS-15的性能就大致能夠被推測出來。不過,很遺憾,J-20的數據依然是保密的,其實目前公開的數據也大多是推測的。雖然可以依靠外形是得知其大致的參數水平,但是,對於瞭解其動力需求依然不夠。

空重、阻力特性等只能依靠推測。從圖片大致可以知道J-20體積比F-22要大得多,空重估計也遠高於F-22,採用小展玄比機翼設計,應該是側重超音速飛行的設計。並不強調超機動飛行,不過因為採用鴨翼設計,其超機動性能其實也非常好,儘管一定程度犧牲了隱身性能。

因此,儘管與F-22性能需求上存在差異,但是,對發動機性能的需求應該是一樣的,類似於F119級別的發動機是能夠滿足J-20需求的。發動機涵道比應該會比F119稍大一些,以獲得更高一些的推重比,從而滿足J-20更重的機體,這種權衡,或許也因為J-20不需要追求過高的超音速巡航速度,代之以更遠射程的空空導彈來制敵。

攻擊對方慢速飛行的預警機和其他特種飛機應該是J-20的主要任務,並非要用它來對付F-22。如果能夠裝備類似於F119性能的發動機,J-20對付F35應該是輕鬆的事情。

因此,WS-15的性能大致是這樣的:推重比大概在11.5到12.5之間,最大推力16噸到17噸之間,能夠滿足J-20做1.0至1.2馬赫的超音速巡航飛行。

【純屬個人觀點 水平有限 一定有荒唐之處 鶇飛天】


鶇飛天


渦扇15發動機是我國研發過的推力最大的戰鬥機發動機,他的推力達到了18噸級,比目前我國推力最大的發動機太行WS10B發動機的14噸還要多4噸,體現出我國戰鬥機發動機的材料和結構設計都出現了重大進步,畢竟這個推力的發動機渦輪前溫度必定已經達到了1800度左右。

圖為我國展示正在測試中的新型三維矢量發動機。


渦扇15發動機是殲20急需的發動機,目前研發進展到了臺架測試階段。雖然很多軍事專家都認為殲20戰鬥機即便是沒有渦扇15戰鬥機也能具備很強大的作戰能力和先進的超級機動能力,但是經過這次殲10B戰鬥機的超機動展示後,人們都越發覺得,如果殲20戰鬥機也能配備這樣一臺發動機,那麼戰鬥力還將會躍升一個臺階。

該發動機的尾噴口可以做大角度的矢量動作,軍事專家都認為這就是渦扇15了。


好消息就是殲10B戰鬥機上測試的三維矢量發動機也在殲20戰鬥機上開始測試了。此次珠海航展上的一個隱藏著的亮點就是,似乎出現了一臺我國正在研發中的,從未出現過的,帶有三維矢量尾噴口的新型航發,他看上去就是軍迷期待的渦扇15的樣子,帶有一個比現在的殲10B上這款矢量發動機更加精緻,且具有隱身能力的三維矢量噴口,其發動機機體也非常簡單精緻,顯示出很高的機械設計工藝水平。

圖為早先在網絡上的渦扇15發動機CG圖。


很多人都認為那就是渦扇15了,他和渦扇15此前出現在網絡上的模型CG圖幾乎一致,如果這就是渦扇15,那麼好消息就是他能夠如期趕上殲20的大批量生產了,畢竟殲20已經小批量生產了兩年時間,如果也許明年就要開始大規模生產了,此時如果渦扇15能夠趕上進度,則有助於我國迅速建立起在五代機領域的數量和質量雙重優勢。

網絡上的CG圖和此次航展上出現的疑似渦扇15相似度在90%以上。


海事先鋒


有道是“只要發動機推力夠,板磚也能飛上天!而在過去幾十年,高性能航空發動機缺失一直是制約我國航空工業發展的最大“瓶頸”之一,可能在剛開始的二三戰機上面還不明顯,但到了第四代戰機殲-20以及F-31上則表現的尤為突出!

在F-22、F-35以及蘇-57等其他國家的第四代戰鬥機都採用第四代小涵道比大推力渦扇發動機時,我國的殲-20使用的還是渦扇-10B以及AL-31F第三代發動機,即便殲-20戰機在氣動設計上儘量彌補了發動機推力不足造成的性能缺失,但對比直接採用第四代發動機仍然有很大的差距!

其實殲-20戰機的專屬發動機渦扇-15早在殲-20研製之初就同步立項研製了,只是我國在航空發動機方面的“短板”根深蒂固,又加上渦扇-15的設計標準太高直指世界一流水平,所以研製進程比較緩慢,一直到現在還沒正式換裝使用!不過從近些年流出的消息來看,渦扇-15的問題都已經逐個突破!

早在12年的時候就傳出渦扇-15的地面試驗最大推力達到18噸,超過了F-22戰機所用F119-PW-100發動機的16噸,與早期F-35所用F-135發動機以及蘇-57所用“產品-30”發動機的18噸持平,這也說明渦扇-15發動機在推力上達到了世界第一梯隊的水平!

另外,從珠海航展展出的渦扇-15發動機模型以及殲-10所搭載的渦扇-10B矢量發動機來看,渦扇-15也必將是矢量推力發動機,而且是“三元矢量”,三元矢量發動機尾噴口可以實現360度的偏轉,會使得戰機的機動性方面比二元矢量更具優勢!

除此之外,我國DD405單晶空心耐高溫渦輪葉片生產合格率也已經達到了50%,該單晶葉片的成功也將使得渦扇-15等發動機的渦輪前溫度1900K,這將大幅度提升的國產發動機的使用壽命!當然了在使用壽命上相比於F-135發動機的8000-12000小時,還是會有一定的差距的!

總之,渦扇-15發動機目前在設計、推力以及材料上都已經不落後於美俄等最先進的發動機,只是剩下在使用壽命上還有提升的空間!


天下布武


渦扇15怎麼樣了?誰知道啊,只能網上找告訴你。因為你的問題太知識範疇,也可以自己去找,網太發達了。

WS15全稱渦扇15"峨眉" 渦扇發動機,是為我國第五代戰鬥機而研製的小涵道比推力矢量渦扇發動機,主要用於雙發隱身戰鬥機殲20。由606所、624所、614所、410廠、430廠和113廠等單位專家組織研製,在2006年5月首次臺架運轉試車成功。2011年中航黎明完成了ws-15驗證機的交付。保節點是2020年完成研製。

技術數據

加力推力:161865-181373N

中間推力:10522daN

加力耗油率:1.98kg/daN/h

中間耗油率:0.67kg/daN/h

推重比:9.7-10.87

空氣流量:138kg/s

涵道比:0.25

總增壓比:30.5

渦輪進口溫度:1850K

最大直徑:1.02m

長度:5.05m

質量:1633.7kg

這裡沒有自己的想法,只有看著比較可靠的來抄一下。從這裡來看渦扇15性能很好,很快即將面世。



大志遠思想空間


渦扇15“峨眉” 推力矢量渦扇發動機,是中國航空工業目前已研發的小涵道比渦扇發動機當中推力最強、整體技術性能指標最高、具有世界先進水平的一款渦扇發動機。是為我國第五代隱形戰鬥機而研製的小涵道比推力矢量渦扇發動機,主要用於裝備我國第五代重型雙發空優型隱身戰鬥機殲-20。由606所、624所、614所、410廠、430廠和113廠等單位專家組織研發。首臺於2006年5月運轉試車成功,2011年中航黎明完成了渦扇-15驗證機的交付,保節點是2020年完成研製,2021年開始量產裝備。


圖為:渦扇-15航空發動機CG圖:目前,我國第五代重型雙發空優型隱形戰機殲-20在航空發動機的主要選擇上仍是從俄羅斯進口的AL-31F渦扇發動機。這款航空發動機雖然成熟可靠,但在最大推力上落後於美國F-22隱形戰機所裝備的F-119推力矢量渦扇發動機。據悉,F-119的最大推力達17.5噸,推重比為11;而AL-31F僅為13噸,推重比為9,且工作壽命只有700~800小時,遠低於F-119的8000小時的工作壽命標準。航空發動機的落後使得殲-20在相關機動性能如超音速巡航、近距離格鬥方面性能上的發揮上或多或少受到了一定的限制,這也是殲-20自問世以來一直飽受外界詬病之處。

圖為俄製AL-31F渦扇發動機:

圖為美國F-119推力矢量渦扇發動機:目前在我國第四代戰機殲-10C上測試的國產太行渦扇-10B推力矢量渦扇發動機也已經開始在殲-20上試裝。相較於俄製AL-31F,渦扇-10B在推力上要增強10~15%左右,預計最大推力達到14噸左右,推重比為9。並且在工作壽命上得益於我國在渦扇發動機核心部件單晶合金渦輪葉片製造工藝上的長足進步,渦扇-10B的工作壽命要翻上一番,可達1500~2000小時。

圖為殲20裝備的渦扇-10B發動機:

渦扇-10B是我國基於進口俄羅斯AL-31發動機的技術基礎上,結合我國在航空發動機領域的突破性進展研發而來的深度改進型。短期之內,渦扇-10B足以為殲20提供充沛的動力,但從長遠來看,渦扇-10B也只能是殲20動力的一個過渡期選擇,未來的眾望所歸應該是渦扇15推力矢量發動機,屆時殲20才能完全發揮戰力 ,問鼎世界最強五代戰機。從渦扇-10B已具備的性能上我們可看到渦扇-15未來所具有的一些先進技術特徵:三元推力矢量噴口、高性能單晶合金渦輪葉片,數控電子一體化控制系統。


據悉,渦扇-15的最大推力高達18噸,推重比為10,達到了美國F-119推力矢量發動機的水平。渦扇-15採用了我國新一代高性能單晶合金渦輪葉片,葉片工作溫度高達1800攝氏度,渦扇-15工作壽命可達到4000小時以上,大修壽命則達到6000小時以上,達到了F-119(工作壽命達8000小時,大修壽命達10000小時)60%以上的水準,相較於我國以往航空發動機只有數百上千小時壽命的水平已有了顯著性提高,這對一向被外界以“短命”詬病的中國航空發動機無疑是巨大的飛躍。

圖為渦扇-15正在進行相關技術性能的測試:


在推力矢量方面,渦扇-15採用了三元推力矢量噴口設計,噴口全程可調整至收斂、擴張、上下偏轉、側轉等不同姿態。其三元矢量噴口在俯仰方向可作+/-10°偏轉。從+10°到-10°的行程中只需1.5秒鐘,有利於戰機快速調整俯仰飛行姿態。噴口裝有先進的陶瓷基複合材料的尾噴管調節片,具有耐高溫性能好、工作週期長的特點。矢量噴口設計在飛行當中可賦予戰機優越的近距離機動性能,令戰機輕而易舉做出爬升、俯衝、翻滾、眼睛蛇機動等多種高難度機動動作。對比美國F-119採用的二元推力矢量噴口設計只能夠讓戰機爬升、俯衝的情況,渦扇-15的三元推力矢量噴口設計在戰機之間的近距離格鬥中更具有實戰意義。

圖為渦扇-15的鋸齒狀三元矢量噴口:
渦扇-15採用數控電子一體化控制系統,發動機推力大小和矢量噴口姿態調整由(FADEC)雙餘度全權限數字電子控制系統控制,按照渦扇具體轉速和核心機壓比例對發動機工作狀態和輸出功率做出適當調整,從而大幅提高工作效率。FADEC可對發動機每個核心部件實施獨立控制,而後通過系統終端整合為一體,具有良好的故障隔離功能,有效避免了發動機運轉當中因某個部件發生故障而導致的空中停車事故發生,極大提高了發動機的可靠性、增強了戰機飛行的安全性能。

渦扇-15目前在推力及整體性能方面與美國F-119推力矢量渦扇發動機大體相當。也許會有人要問:美國最新的F-135渦扇發動機推力已高達20噸以上,渦扇-15何時能夠達到這個水平?對此小編只能說:航空發動機被譽為“工業皇冠上的明珠”,涉及相關產業鏈長,涵蓋國民工業部門廣、相關研發投入的人力物力巨大。要求要有深厚的人才儲備、技術積累及巨大的資金投入。航發領域不存在所謂的彎道超車,只能靠自己一步一個腳印腳踏實地的逐步提高。中國基於起步發展時間較晚的緣故及整體技術水平較為落後的根本基礎,從渦扇-15來看能實現這樣的巨大發展已屬不易。對此,我們要相信中國的航空發動機發展之路是充滿光明的,是值得我們去期待的。


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