「渦扇-15」解決振動問題,殲-20超音速巡航不再是夢

正式列裝中國空軍作戰部隊的殲-20隱身戰機,最備受解放軍期待就是能早日完成渦扇-15「峨嵋」發動機的換裝,藉以發揮完全的空中制宰能力。近日媒體傳出,這款投入研製長達12年的大推力發動機已解決振動問題,並已進行試車各項工作,未來7年內將會實現批量裝備。

「渦扇-15」解決振動問題,殲-20超音速巡航不再是夢

▲渦扇-15成功研製,可望讓殲-20的超音速巡航不再是夢想。

軍事專家分析稱,根據動力所研製工作和中國各型號發動機型號發展的規律,這個接受視察的重點型號不可能是渦扇-10B或其發展型,因為該機已經上殲-10C和殲-20戰機上試飛。至於運-20大型運輸機的渦扇-20發動機可能性也非常小,該發動機已即將從伊爾-76飛行臺登上運-20。因此通過比對,可以發現這個重點型號就是渦扇-15原型機試車。

「渦扇-15」解決振動問題,殲-20超音速巡航不再是夢

公開資料顯示,渦扇-15核心機於2006年立項研製;2011年完成驗證機交付;2013年年底,開始進行地面臺架試車問題;2016年工程驗證機地面試車試驗完成。作為殲-20發動機的配套發動機項目,渦扇-15代表中國軍用大推力發動機的最高水平,同時也是發展航空發動機領域最艱難的型號項目,轉眼間已投注研製長達12年。

渦扇-15是中國第一款推重比10一級航空發動機,其研製難度與渦扇-10這類三代航空發動機明顯不在一個等級上。與常規的葉片和盤連接結構相比,渦扇-15整體葉盤、葉環結構除能使風扇、壓氣機和渦輪等部件性能提高、壽命延長、可靠性增加以外,最突出的優勢是能夠減輕相應部件重量,其中葉盤結構可以減輕30%,正在研製的鋁鈦基複合材料製造鼓筒或無盤壓氣機轉子,則可減重70%左右,「然而這些新技術相對帶來極大的研製風險」。

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「渦扇-15」解決振動問題,殲-20超音速巡航不再是夢

此外,為了達到推比10一級的推力要求,發動機結構和材料要求就越來越高,試驗的失敗可能性也隨時有機會發生。渦扇-15其實在2015年的一次地面測試中發生爆炸,據推測意外主因之一很可能是單晶葉片的品質未達標準。

很明顯使用渦扇-10B僅僅是殲-20發動機開發的一個權宜階段,未來該機可能會使用另一種新的發動,直到渦扇-15的開發成功。幾次改變這樣一個重要飛機項目的發動機,其實是非常尷尬的,這是中國國產飛機長期存在的核心問題。

「渦扇-15」解決振動問題,殲-20超音速巡航不再是夢

很明顯隨著發動機推重比的不斷提高,以及重量的不斷減輕,除了採用新結構外,已經更著重依賴於比強度高、密度低、剛度高和耐溫能力強的先進材料,而先進材料這一塊又是中國發動機技術發展最薄弱的一環,導致了渦扇-15發展的坎坷命運。

據悉,渦扇-15預計在2025年前實現批量裝備,預計最大推力設計指標為161.8千牛,超過美軍F-22戰機所使用的F-119發動機155千牛最大推力,不僅讓殲-20實現超音速巡航,其矢量噴口可讓該機進行矢量機動,機動性再進一步提升。


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