歼20用涡扇15,歼10用涡扇10,为什么不统一一下?

用户1543679708126


我身为航空发动机专业的同学回答一下这个问题!

我们国家在航空发动机方面的研究工作开始的非常晚,而且早期在发展的时候因为经费、技术上的约束,所以发展的很不均衡、也带有一些不理智的特性。

其中关于飞机-航空发动机配合方面,我们国家几乎一直实施的是“发动机跟着飞机走”的政策。简单说,研制一款飞机,对应这款飞机研制一款发动机。

所以在3年前的时候,中国的航空发动机制造都是下辖在中航工业集团公司之下,所有的发动机研究所、发动机研制工厂职工工作服佩戴的都是中航工业的徽章。

“发动机跟着飞机走”是没有办法的办法,在一段时间内发挥过正面作用。

最早的时候,中国的经济、科研实力很差,根本就没有那么多的人和钱去研究一款“没有前途”的发动机。

所谓的“没有前途”就是说,发动机研制出来指不定要装在哪个飞机上。简单说,如果一款发动机好不容易研制出来了,却发现没有飞机可以装上使用,或者飞机需要经过很大的改装才可以使用这款发动机,那无疑就是很大的浪费。

所以说,当时的中国在研究武器上,都是“一个萝卜一个坑”,一款发动机配一款飞机,这样才能够做到最大化利用本来就不多的科研经费和科研资源。这对于当时的中国来说是对的。

但是“飞机-发动机分离研制”才是未来发展的方向。

发动机跟着飞机走,虽然有一些优点,但是缺点也是很明显的。

首先第一点,就是发动机研制很容易被飞机研制影响。比如说我国曾经研制了一款“涡扇8”发动机,本来是打算作为运10飞机的动力的,但是因为运10飞机的下马,这款发动机也跟着下马,一下子断了发动机研制企业的生路。类似的还有打算装配歼9战斗机的涡扇6等等(下图就是涡扇6发动机)。

要知道,飞机的研制是跟国家战略、空战需求密切相关的,比如说原来我们会研制“强击机”,但是后来因为战争形态的变化,我们不再需要这个类型的飞机,这很正常。就算是强大如美国,他们也不可能准确预测未来战争的变化。

但是,发动机的研制确实是连续的——发动机就是要推力更大、更轻、更省油、更可靠——这总是没有错的,所以你通过飞机来决定发动机的生死,这才是巨大的浪费。随着现代科技千变万化,飞机研制需求越来越丰富,这种“发动机跟着飞机走”的方法问题就越来越多(如下图所示,美国在不断研究各种各样的飞机来获得先手)。

简单说,飞机是招式,发动机是内功。招式可以千变万化,可以今天用、明天发现不行就不用,但是修炼内功总是没有错的,所以飞机-发动机应该要分离开来研制,不管你飞机怎么变,我反正就是好好研制发动机,到时候我把所有的发动机排好了,你飞机来挑就行了。如下图所示,就是著名的GE公司研发的各种形式的燃气轮机(包括船用轮机),任你飞机什么样,我反正总有办法给你装上你可以用的发动机。

比如说,F110发动机,F-16战斗机可以用,F-15战斗机也可以用,但是发动机公司只要埋头把发动机做的更好就行了,什么飞机上会用不是发动机公司需要考虑的,这是飞机公司需要考虑的。

另外,飞机-发动机研制分离有利于竞争。

刚刚说了,如果飞机-发动机分开研制,那么同样一台发动机,这架飞机可以用,那架飞机也可以用;但是反过来说,同样一架飞机,可以用这一台发动机,也可以用那一台发动机。

所以飞机在挑选发动机的时候,实际上也是可以促进发动机的发展的。两个不同型号的发动机也许都能用,但是飞机就要考虑哪个推力大、哪个不容易坏,这就逼着发动机自己提高,而不是像原来一样,反正你这飞机就只有我这款发动机可以用,我就不费那个力改进了。

所以在2016年的时候,中国也实施了飞机-发动机研制分离的体制。

原来中国的发动机研制部门都是中航工业的下属单位,但是在2016年的时候“中国航空发动机集团”(简称中国航发)成立了,相当于是从中航工业中跳了出来,算是完成了飞机-发动机研制分离。

事实上,随着最近20年中国科技进步的加快,在中国航发还没有成立的时候,已经出现了一机多用的情况。比如说歼10、歼11这些飞机的动力系统几乎是一样的(因为飞机型号出现的速度实在是太快了)。而正是因为这种情况,国家才会逐渐认识到,飞机-发动机研制分离是很有必要的。

而至于说歼20和歼10这样的跨代飞机能不用同一种动力,理论上也是完全可以的,毕竟任何一架飞机都不会嫌发动机太好。但是考虑到成本问题,也许歼20才会用更好的发动机。

当然了,具体歼20、歼10在用什么发动机,我知道,但是不能说。各位就不要再问了,你们可以知道的时候,自然就知道了。


航小北的日常科普


歼20目前还没有用上涡扇15,用的也是涡扇10B,所以就现在来看,歼20因为没有获得涡扇15,反而实现了和歼10统一发动机,至于涡扇15何时能够研发成功,还不好说。当然,歼20未来必然要换装涡扇15,这是歼20五代重型战斗机定位的必然结果。

图为歼20战机双机编队和歼10战机双机编队,歼20是重型五代战机,歼10战机是中型四代战机,完全不可同日而语。

歼20目前使用的发动机型号为WS10B发动机,是我国从涡扇10A发动机基础上改进而来的一款增加推力版本的太行发动机。太行涡扇10B发动机推力为14吨,全寿命为2000小时左右,无故障间隔时间为300小时,首次翻修时间为900小时。相比而言,太行WS10A发动机推力为13.2吨,的全寿命为4000小时,无故障间隔时间为600多小时,首次翻修时间为1200小时,总体上看,涡扇10A更安全,涡扇10B性能更强。


图为歼10战机和他所装备的WS10A发动机。

歼10使用的是涡扇10A发动机,由于歼10是单发战斗机,对于发动机的可靠性要求极高,毕竟单发战机只要发动机出现故障,战斗机马上就会失去全部动力来源,非常不利。因此单发战斗机必须使用可靠性高的发动机;歼20战斗机使用的是涡扇10B发动机,虽然可靠性下降,但是推力上升了近1吨,两台发动机总推力上升了2吨左右,歼20是双发战斗机,不怕发动机出现临时故障,反倒是五代机对于作战性能的提升有要求,因此使用了涡扇10B发动机。

图为歼20战机及其将会装备的涡扇15发动机设想图。

未来,歼10战斗机的发动机选择依然要从可靠性高的发动机中来进行选择,而歼20的发动机选择依然要从大推力发动机中进行选择。涡扇15发动机是我国研发的新一代大推力发动机,最大推力为18吨,和美国现役推力最大的战斗机发动机F135发动机的推力接近,使用两台涡扇15发动机的歼20将会取得五代机中最大的总推力,超过了苏57的双发117S发动机(总推力29吨,单发14.5吨)和F22的双发F119发动机(总推力31吨,单发15.5吨)。

图为歼10战斗机,他们属于中低端的四代半战斗机,并非是高价值的重型战机,因此没有必要持续更新增高造价。

至于歼10战斗机,如果涡扇15发动机的可靠性高,能够达到传闻中的全寿命3000多小时,首翻时间超过1000小时,无故障间隔超过500小时,那么就能够在歼10战斗机上使用,如果他的可靠性有所降低,那么歼10就没有必要更换发动机。毕竟作为一款中型的前线拦截战斗机,歼10如今的推力已经够大,而且性能已经够强,作为以数量取胜的四代半战斗机,歼10也没有必要为了追求高科技不断抬升研发和制造价格。所以总的来看,歼20会换装涡扇15,而歼10依然会使用涡扇10发动机。

图为大仰角机动中的歼20战斗机。


海事先锋


发动机是战斗机的核心部件之一,是战斗机的心脏。发动机性能的好坏,会直接影响战斗机性能的发挥。目前我国主力战斗机(如歼10,歼11,歼16等)使用的都是国产涡扇10系列发动机,歼20暂时使用的也是改进版涡扇10B发动机,未来歼20计划换装涡扇15发动机,届时它的性能将完全发挥出来。

(使用涡扇10A的歼11B战斗机)

(现阶段歼20战斗机使用的是涡扇10B发动机)

要回答题主的问题,首先要搞清楚不同战斗机使用发动机型号之间的区别。以涡扇10A和涡扇15为例。涡扇10A是我国研制的供三/四代战斗机使用的航空发动机,其核心是CFM56核心机技术与AL-31F的核心机技术相结合的产物。该发动机的最大推力为13.5吨,推重比为8,两次检修之间的安全使用小时数为800-900小时,使用寿命达到了4000小时左右。歼20目前使用的涡扇10B是涡扇10A的改进版,其最大推力增加到了14.5吨,推重比达到了9,使用寿命只有2000小时左右,涡扇10B作为一款过渡型发动机,它只能算是勉强够用。涡扇15是我国专门为歼20战斗机研制的矢量推力发动机,其最大推力可以达到18吨,推重比可以达到10,一旦歼20安装涡扇15 ,战机的作战能力将有质的飞跃。

(涡扇10A发动机)

(网传涡扇15发动机主要性能参数)

从两种发动机的性能参数对比来看,三/四代机的航空发动机与五代机航空发动机之间的性能差距还是很大的。三代航空发动机主要是涡扇发动机,四代航空发动机则属于矢量推进发动机。涡扇发动机通过在进气口位置安装风扇来增加进气量,利用空气做工把燃料转化成为机械能,带动涡轮转动,燃料燃烧的废气以高温高压状态喷射出去,进而为飞机提供所需的推力。矢量推进发动机则利用偏转喷口或折流板折流的二元矢量喷口,来改变喷射气体的偏折角度,从而达到矢量推进的目的。在矢量推进的过程中,发动机输出的能量不会降低,所以矢量发动机提供的动力要比涡扇发动机的动力更充足。总的来看,矢量推进发动机在技术上要优于涡扇发动机。

(涡扇发动机原理示意图)

(矢量推进发动机的技术相对比较复杂)

既然五代航空发动机技术这么好,那么为何不将它安装到三/四代机上呢?战斗机更换发动机会牵扯到诸多方面的问题。一般来说,战斗机在设计时选定一型发动机后就不会再轻易改动,像歼20这样用其他型号过渡的情况很特殊。发动机尺寸不同,战斗机在设计时会根据发动机尺寸预留位置,不同发动机不一定满足尺寸要求。发动机进气量匹配问题也需要考虑,当初歼11B更换涡扇10发动机时,就因为涡扇10的进气量比原AL-31发动机大,而导致歼11B在使用涡扇10发动机时出现了问题。另一方面,由于三/四代机的设计目的和结构与五代机完全不同,将五代发动机强行换到三/四代机上,不一定会有飞行性能的提升,甚至还可能会适得其反。即便是美国,也没有用F22的F119发动机替换三/四代机上使用的F110系列发动机。成本问题也得考虑,五代航空发动机的价格 肯定要高于三/四代发动机,贸然更换发动机,那很可能会导致成本的剧增。

(F119发动机主要装备与F22战斗机)

(F110系列发动机成为美国三/四代战斗机的主力发动机)

综合来看,不同战斗机在设计时会选用不同的发动机,不能强行进行统一,因为这并不利于战斗机性能的发挥。

(涡扇15发动机模型)


战情解码


理论上来说是可以统一的。实际上也是这样的。

歼20在研制阶段用的就是太行涡扇10,只不过增加了推力。

飞机更换发动机是属于较大改进的。飞机往往都启用了一个新的型号编号。美国的F-102使用J57喷气式运气发动机。更换了J75发动机后,飞机编号改为F-106。苏联的米格25,改型为米格31,更换了涡扇发动机。当然也有不改编号的。比如美国用F110和F100共同装备F-14、F-15、F-16,还是沿用原来的编号。F/A-18的改型换装F414发动机,只改变了改型编号,沿用原来的型号编号,F/A-18E/F。

战斗机使用同一种发动机,可以简化后勤保障工作,降低地面维护保养的复杂性。但是不能一刀切。不同的飞机性能不一样,硬要采用同一种发动机,不能充分发挥他们的性能。

歼十和歼二十的技术跨越幅度很大,WS-15比WS-10的性能有巨大提高,只能选择都用涡扇15。歼20有超音速巡航能力,歼10在设计上不具备超音速巡航性能。增加过多的机动飞行,长时间超音速飞行会缩短其使用寿命。这就像普通人的身体,按照运动员的方式去运动,身体肯定受不了。

所以歼十和歼二十共用一种发动机,技术上没有问题,实际上有不良后果。


一叶枫流灵似舞妖


歼20装备涡扇15,歼10装备涡扇10,里面有几个小问题先普及一下。你提的问题是未来的事,现在歼20装备的是涡扇10B,歼10装备的不是涡扇10A、B,而主力是俄罗斯的AL31FN系列,包括歼10系列都是,装备涡扇10B的歼10战斗机只是试验机。

中国推动比是8的发动机有两种,从俄罗斯进口的AL31FN装备在歼10上,涡扇10装备在歼11上,基本上没有互换过,只是互为备份。涡扇10的核心机来自美国的CFM56,他是装在波音707上的,当时中国进口了一些发动机,后来发现美国的飞机和发动机是同寿的,可见美国航空发动机技术多么强。为了发展运10,就用了这十几台CFM56发动机,后来运10下马,发动机没用完,核心机经过仿制,仿制成功了涡扇10。核心机是通用的,美国大名鼎鼎的通用动力的F101也是这种核心机。但中国技术比较落后,动力并不落后,但质量肯定是落后的,中国还需努力,涡扇15研制成功,技术肯定是前进一大步。

后来中国歼11,歼16双发的是涡扇10,其实他是为歼10准备的,后来跟不上进度,所以进口了俄罗斯的AL31,涡扇10稍微短粗重一些,动力稍微大一些,但能够互相替换。美国也是这种办法,战斗机可以互换,互为备用。

下面说一说几年之后,涡扇15批量生产了,歼10是不是装备呢?中国自己装备的歼10没必要,因为在中国的战斗机体系中,歼10C就是一个护卫的角色,推重比达到10的发动机有些浪费,他本身配用的发动机够用。如果歼10以后出口了,需要换推动比10的发动机,当然没问题,前提是中国同意涡扇15出口,客户也可以从其他国家进口推动比达到10的发动机,中国能够装配的很好。最大的问题是,这种发动机只有美国有,俄罗斯还在研制。

据一位退休的专家说,中国的涡扇15,最近两三年肯定会批量生产,比俄罗斯的还要好。他是业内人士,他的话是值得人们信赖的,人们可以耐心等一等,制造2025肯定能实现。



大志远思想空间


先纠正问题里的一个错误,歼10没有使用涡扇10A。除了试验机,歼10各型号还是在用俄罗斯的AL31F。下面是对这个问题的回答:请问怎么统一呢?

涡扇10A是已经定型了的产品,尺寸大小都已经定了。而安装涡扇10A的歼11B、歼16也都已经确定了后机身的结构,这就包括了为安装涡扇10A需要留出的空间。在歼11B、歼16安装上发动机之前就已经板上钉钉了,它们就只能安装涡扇10A了,或者说只能安装与涡扇10A尺寸相同的发动机。

美军的F16号称能够发动机互换,实际上那只是个噱头。这种所谓的互换不是说F16的后机身可以今天安装F100-PW-129,明天高兴了就换成F110-GE-229。那样的互换连门也没有!所谓的互换是说在F16生产后机身的时候可以根据配装的发动机型号(比如PW的129或者GE的229)预先留下相应的空间,然后再把那个型号的发动机安装进后机身去。所以实质上就是可以预先选择一下未来安装什么发动机,但是选定了以后就不能反悔了。

现在涡扇15还没走完研制过程,连尺寸都不敢最后敲定,请问怎么统一啊?就算尺寸定了,又怎么保证和涡扇10A一模一样呢?所以这个问题是有毛病的。发动机尺寸至少是在发动机设计定型,各项性能试验都通过之后才能确定下来的,在此之前没有人敢拍板确定尺寸。万一遇到问题真需要修改怎么办?而那种先确定尺寸再研制发动机的做法往往只是定一个大概的尺寸,绝对不敢可丁可卯地定出很精细的尺寸,就是怕后面的具体研制过程中出现要大调整的情况。

所以,涡扇15和涡扇10A的尺寸能完全一致当然最好,不能一致也无所谓,本来发动机研制过程中尺寸就是一个相对灵活些的指标,不是优先级最高的那种指标。强求与另一种发动机的尺寸一致是很古怪的要求。


asiavikin


关于我们的军用航空发动机的消息总是很多,隔段时间就会出现一个技术突破,世界领先!但是还是那句话,等大规模量产和实际应用了再说吧!

其实歼20目前还没有确定的消息说已经使用了涡扇15发动机,大多都是军迷的猜测而已,实际上涡扇15还没有完全的研发成功,估计还需要等一段时间。发动机是工业的皇冠,当然是需要很长的时间来研制和验证的!

关于国产武器的消息,官方从来都不会主动的全部爆料出来,都需要专门的人士来整理和分析才能慢慢的知道。就比如歼20战斗机的配置,首飞都八年多了,到目前为止,到底有没有装航炮,都没有一个准确的答案,一张能够证明的照片都没有!

另外就是歼20战斗机的发动机了,按照目前的消息,已经开始使用的是涡扇-10B发动机,替换了一开始的俄罗斯AL-31FN发动机。这样总算让某些人不说话了,否则一说到国产的先进武器,第一句话往往就是:发动机呢?是不是国产的!连发动机都不是国产的,还谈什么国产战斗机!

不管是即将应用的涡扇15还是已经在使用涡扇10发动机,它们都有着各自的性能特点,基本上就是一种高低的搭配,涡扇15发动机的性能比涡扇10发动机的性能要强一些。这里大家就不禁要问了,既然涡扇15发动机那么厉害,为什么不把现在的战斗机都使用了?比如说除了最先进的五代机歼20,把歼10这样的轻型战斗机也装备涡扇15,那样歼10的性能不就更出色了!

但是有一个观点就是,把最好的配件都组装在一起,完成的成品未必就是性能最好的!对于歼10战斗机也是一样,歼10战斗机的定位就是一款定型的战斗机,主要侧重空中优势,对于歼10战斗机来说,使用AL-31FN或者涡扇10发动机已经足够了,而且这两款发动机经济使用,技术成熟。

如果歼10战斗机使用了推力更强大的涡扇15发动机,那么就使得歼10战斗机的机身结构也需要修改,否则无法支撑涡扇15发动机强大的推力,这样就等于要改装一架战斗机了,显得非常麻烦!

而歼20是一款重型远程战斗机,需要大推力的发动机,使用涡扇15发动机就很正常了,一般战斗中,歼20战斗机踹开了对方的防空大门,获得了制空权后,歼10战斗机就可以上场了,肃清残敌!

所以总体上来看,歼10战斗机换装涡扇15是没有必要的,什么等级的战斗机配什么等级的发动机!


资讯所长


众所周知,由于先进航空发动机的缺失,严重制约了我国整个航空工业的发展,为了突破这一“瓶颈”,从上世纪80年代开始,我们就开始狠下功夫努力研发先进的航空发动机,而经过多年的努力到现在在研和研制成功也已经超过10款了吧,而其中最为成功的一款应该就是涡扇-10系列发动机了!

目前,涡扇-10发动机已经衍生多个型号,比如早期装在歼-11上的涡扇-10的原型版,后来小批量生产装在歼-10以及歼-11B上的涡扇-10A;2008年之后,涡扇-10B/C又诞生,歼-10C和歼-16大批量换装了两款歼-10B的改进型号;

之后歼-20部分战机也换装涡扇-10B的增推版(也有称涡扇-10C);再加上歼-15舰载机上的涡扇-10防盐防腐蚀版和珠海航展上歼-10B所用的TVC矢量版,如此算下来,涡扇-10至少7个型号了!

不过,这其中歼-10、歼-11、歼-16等战机都是主用涡扇-10发动机,用的还很好,只有歼-20换装涡扇-10发动机是用来过渡的,所以未来歼20还是会换装更加强大的涡扇-15发动机,那为什么歼-20要“搞特殊”用涡扇-15发动机呢?

其实,涡扇-10发动机虽然几经改进,性能有了很大的提升,但受限于其总体设计和材料的限制,即便是涡扇-10C的最大推力也只有13.2吨左右(不超过14吨),推重比也只有8左右,2台这样的涡扇-10对于最大起飞重量不超过35吨歼-11、歼-16战机来说还够用,但歼-20战机的最大起飞重量可是要超过36吨的,那就有点吃力了!

不仅如此,歼-20作为第五代战斗机而且是空优型战机,与歼-11、歼-16那种多用途战斗机不一样,超音速巡航和超机动的能力怎么能够缺少!但不可否认的是,歼-20战机虽然在气动上做了很大的优化,使用涡扇-10发动机的歼-20在超音速巡航和超机动方面确实有所欠缺!

所以,要想发挥出歼-20作为五代机应有的卓越性能,只靠目前所用的涡扇-10发动机还是不够的,“好马配好鞍”还是得需要更为先进的涡扇-15发动机才能满足这一需求。最大推力搞到16吨以上,推重比达到10,然后再是矢量发动机,理论上这样的发动机就可以满足歼-20的需求了,但这可能还要再等2-3年甚至更久了!


天下布武


我是军事领域创作者,希望我的回答能帮助到您

战斗机使用同一种发动机,可以简化后勤保障工作,降低地面维护保养的复杂性。但是不能一刀切。不同的飞机性能不一样,硬要采用同一种发动机,不能充分发挥他们的性能。

歼十和歼二十的技术跨越幅度很大,WS-15比WS-10的性能有巨大提高,只能选择都用涡扇15。歼20有超音速巡航能力,歼10在设计上不具备超音速巡航性能。增加过多的机动飞行,长时间超音速飞行会缩短其使用寿命。这就像普通人的身体,按照运动员的方式去运动,身体肯定受不了。

歼20在研制阶段用的就是太行涡扇10,只不过增加了推力。

飞机更换发动机是属于较大改进的。飞机往往都启用了一个新的型号编号。美国的F-102使用J57喷气式运气发动机。更换了J75发动机后,飞机编号改为F-106。苏联的米格25,改型为米格31,更换了涡扇发动机。当然也有不改编号的。比如美国用F110和F100共同装备F-14、F-15、F-16,还是沿用原来的编号。F/A-18的改型换装F414发动机,只改变了改型编号,沿用原来的型号编号,F/A-18E/F。

希望我的回答能帮到你,望采纳,如果你有更好的意见,请留下你宝贵的留言!


模型一姐


对于任何一款空中飞行器(武器装备)来说,不管是战斗机还是导弹,发动机都是非常重要的核心部件之一,甚至能最终决定武器整体水平的高低。战斗机所需要的航空发动机应该是最能体现这一点的。

美国在世界范围内拥有最先进最超前的发动机技术,号不夸张的说,即使美国人现在停止发动机研发工作,目前的技术水平也是需要中国至少二三十年时间来追赶的。航空发动机被称作是战机的心脏,心脏有问题那么战机的性能也就可想而知了。大家可能也听说过,美国人总是喜欢说中国歼-20战机的发动机不好,事实就是如此。因为歼-20战机在一开始搭载的是四代机的发动机,所以有一部分人认为歼-20战机最多属于4++战机,可见发动机的档次会直接拉低整个战机的档次。

在歼-20正式服役后,歼-20的生产问题成为了一个广受关注的焦点。由于此前中国首款量产型大型运输机运-20已被证实将采用国产发动机,很多人都在猜测歼-20在量产时是否也会配用国产发动机。国人希望尽快为国产战机治好“心脏病”的心情可以理解,然而目前最新情况来看,歼-20使用国产发动机的可能性仍然不大。十分尴尬的是,造成这一情况的原因,既非国产发动机存在质量问题(目前国产航空发动机的质量能够得到很好的控制),也非发动机生产能力跟不上战机生产速度,而是一个平时容易被忽视的问题:发动机与配装机型的适配性问题。

在为歼-20换装发动机的问题上,我们不妨看看目前中国空军的主力机型歼-11的发展历程。歼-11系列战斗机作为由苏-27系列衍生而来的重型战斗机,其中早期的歼-11为组装生产、歼-11A为国产化的苏-27SK,这两个型号都采用原装的俄制AL-31涡扇发动机。而在随后的歼-11B的生产过程中,则出现了前期少量采用AL-31、后期大量配装国产涡扇-10的情况。由于涡扇-10与AL-31对空气流量的要求不同,歼-11B还特别修改了进气道设计以确保涡扇-10的性能能够充分发挥。

而歼-20的换发问题,可以以歼-11作为参考。歼-11的原始设计源于苏联苏霍伊设计局,而歼-20则完全是中国自主研发的战斗机,因此歼-20如果改装涡扇-10在技术上应该比歼-11更容易。但技术上的可行性不代表成本上的必要性——目前的歼-20采用的是99M1型发动机,该型发动机是AL-31的先进技术改进型,配装条件与AL-31类似。按照此前歼-11B在测试涡扇-10时的经验,歼-20理论上不需进行大规模修改设计也可以改装涡扇-10发动机。然而如前文所述,即便是歼-11B在改装涡扇-10时仍需要对进气道进行修改,歼-20不修改进气道设计直接换装涡扇-10造成的麻烦可能要重新开发一套专门适配于涡扇10发动机的飞控软件系统——作为一种第五代重型战斗机,歼-20本来应该配装推力150千牛以上级别的发动机,目前使用130千牛级别的发动机无法实现该机的预定飞行性能。如果换装涡扇-10,则会使飞行性能也达不到设计目标。

歼-20正式服役之后,为了确保首批歼-20稳定训练和作战,采用的依旧是AL-31F的改进型99M1型发动机。此时中国的歼-11B战斗机和歼-10C战斗机已经换装了中航黎明厂生产的WS-10发动机,且WS-10太行发动机经过工程技术改良已经非常可靠了。在这种情况下,歼-20一边进行着常规训练,一边利用试验机进行WS-10B发动机的实验,同时606所进行着矢量发动机的相关研究。

  每一个发动机性能特性都不一样,新的发动机装配上机,战机就要作全包线测试,调整编写新的飞控代码、不断整合战机与发动机的匹配问题,发现问题还要小改机身内部结构......,如此反复测试调整,假设每换装一型发动机工程进度过程都非常顺利,不出现在任何技术问题的前提下需要很长时间。但是有消息称,最新改型的歼-20目前已经列装。虽然尚不确定改型歼-20进行了多少改进,但是一定已经换装了国产发动机。据推测,最有可能的发动机就是采用了矢量推进系统的WS-10B发动机。

  相比稳定的AL-31F及其改进型99M1型发动机,WS-10B发动机无论是在数据上还是在实际使用过程中都得到了官兵的一致好评。相比AL-31F的推力12.25吨(99M1型提升到13吨左右),WS-10B的推力增加到了可怕的14.5吨。由于采用了单晶叶片和数字化控制模式,WS-10B发动机的推重比增加到了8以上。在进行矢量化之后,虽然可能损失一部分的推力,但是依旧可以达到比AL-31F高10%以上的指标。

随着太行系列发动机的改进升级,推力达到了14.5吨的WS-10IPE(增推)型发动机,矢量喷管的WS-10B发动机,都在歼系列战机上实现了首飞。可见,国产的发动机,可以逐渐在第四代战机上进行飞试。但不排除还会进口,少量的AL-31F系列发动机,用于补充三代机换发之用。

随着歼-20原型机换装WS-10B之后,相关测试工作进展顺利。也就意味着歼-20战机,接下来的生产会大大提速。中国终于有了自己的国产发动机,确保歼20第二批次的稳定列装。

歼-20换装涡扇-10还存在另一个问题,即涡扇-10本身的工作特性。涡扇-10的核心机源自美国的F101发动机,后者是B-1战略轰炸机的动力装置,通用电气公司后来在该型发动机基础上研发了供F-14D、F-15和F-16使用的F110涡扇发动机。由于F101发动机配装对象的问题,该型发动机的核心机在指标上并不强调加速性和减速性,而涡扇-10的核心机也继承了这个问题。对于这个问题,美国空军的选择似乎可以作为佐证——美军现役的F-15和F-16中使用F110的型号以F-15E和F-16C为主,而这两种型号偏重多用途能力、对于空战所依赖的飞行性能并不要求拔尖,因此对加减速性并不苛求。而歼-20作为一种第五代战斗机,其在敏捷性和机动性方面的要求远非第四代战斗机所能相比,这就意味着歼-20必须配装工作相对泼辣的发动机,由此来看涡扇-10虽然在推力和推重比方面完全可以替换99M1,但并不完全适用于歼-20。

对于歼-20来说,最适合的发动机当然还是新一代国产大推力涡扇发动机涡扇-15。平心而论,目前涡扇-15的发展并不算顺利、距离定型生产尚有较远距离,但作为第一款在设计指标上与国际顶尖水平看齐的高性能航空发动机确实需要时间加以完善。作为涡扇-15的预定配装机型,歼-20在设计之初就考虑了使用该型发动机的问题,这会使得歼-20配用涡扇-15比起配用涡扇-10简单很多。也只有在配装涡扇-15后,歼-20的性能才能够得以充分发挥。

歼20的隐身无人怀疑,但是发动机则是落后一代的俄制发动机和太行发动机。

先进靓丽的外表,内置一个低能心脏,中国空军不能忍,航空发动机集团也快马加鞭搞技术,去年年底航发技术会议透露出来的一些信息则让我们看到了推重比10的大推力涡扇发动机涡扇15的一些情况:乐观点说就是完全体歼20近在咫尺,冷静点来说就是,难题很多,完全成熟尚需时日。

中国对航空发动机的认识非常曲折:从辅助到核心这一过程花了30年,另外30年学会如何设计

最大的好消息就是,涡扇15发动机做出了最少3批,修成正果或许不太遥远

有人看到这03批就认为,歼20已经是完全体,其实这是巨大的误解,大家都知道,发动机和飞机一样都是极其复杂产品,发动机尤其复杂,一款先进大推力航空大家,技术问题几千上万很常见,而这些问题的解决,并不是一步到位的,而且分批次暴露,分批次修改,假如看到03批次就觉得已经大功告成,那就太幼稚。

当然,中国航空发动机也考虑到了隐身设计问题,这是一个关键技术点

一款发动机从项目启动开始,要经过部件实验,整机实验的重重考核,不断修改,从整机实验来说,就分成普通台架试车,高空台试车,真机试车,每一个阶段都会暴露不少问题,需要不断修改设计,产生不同批次,F15战斗机的心脏F100发动机,仅仅实验发动机就超过100台,而俄罗斯苏27心脏AL-31发动机实验发动机数量也超过50台,难道这些发动机全部都是一个样子,一个批次?还是一次实验没做就变成完美体?

实际上涡扇15发动机真的很难,需要做很多批次才能稳定

单纯看到03批次,确实是重大进展,但是要清醒的认识到,中国航空发动机基础薄弱,经验匮乏,太行发动机设计并不理想,前后40年,并没有得到一个太过于优越的结果,而涡扇15发动机,则出现不少问题,比如,上图所说的涡扇15发动机外涵内涵匹配优化设计,涡扇15发动机改进批整机动力学特性,异常载荷分析及基于分析结果的结构优化设计,针对于涡扇15发动机核心机的关键装配工艺技术研究。

反过来阅读或许可以发现真相,涡扇发动机的内外涵设计,动力学特性都有大问题,而且核心机装配工艺也遇到大难题,前二者是设计,后者是制造,这就是说,发动机设计和制造都遇到了难题,从世界航发历史来说,这才是真相,尤其是跨代设计的新发动机。

这就是中国航空发动机的进步

从这些成果反过来解读,就可以知道,过去太行发动机加速过程是不够稳定,太和发动机设计过分追求高性能,而忘记了可靠性,而且发动机封严技术和控制技术和美国发动机也有明显差距,这些都是一个个不可避开的绊脚石,也是成就的阶梯。

当然,中国航空发动机人,面对美国新一代自适应发动机的挑战,也做出了自己的回应。

没有涡扇15就没有歼20,没有变循环发动机就没有下一代中国战斗机

中国航空发动机走过了一个极其坎坷的历程,过去长期的无知,轻视,混乱,导致设计师热衷抄袭,不爱低下身段从基础设计做起,基础一直不稳,而太行发动机这航发天字一号工程,也在高低压匹配的严重失误,参数选择不当,数据太惊人,但是稳定裕度太少,动不动就喘振,新一代涡扇15发动机,假如认真吸取教训的话,从过去的单纯注重性能参数,转向为可靠性和性能同等重要,尽量提高使用稳定性,这会是一个很好的苗头,会走的更好!










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