隨著我國渦扇15發動機的研製成功,所謂的殲20發動機短板是否還依然存在,爲什麼?

江湖夜雨思歸人


如果WS15真的研發成功了,那麼殲20的發動機短板真就不存在了,可是現在並沒有明確的證據表明WS15已經服役了,實際情況是,就目前的消息來看,WS15都還才到了核心機交付,臺架測試開始的階段,離上飛機都還有一定距離。

現在的殲20是萬事俱備,只欠動力了。


WS15的指標是18噸的推力,10--12的推重比,油耗進一步降低,採用三維矢量發動機尾噴,其子系統也就是那個三維矢量尾噴已經在殲10B上機測試了,可是發動機本身仍然沒有上天,所以就目前來看,殲20還是隻有AL31F和太行WS10A/B系列兩款發動機在服役,所以飛機的發動機短板依然存在。

殲20的發動機是AL31F和太行兩種。


WS15核心機研發成功是在2012年,那一年的中航人大代表在接受採訪時就表示我國第四代大推力渦扇發動機核心機研發成功,交付部隊測試大概是在2016年,目前經過兩年時間,WS15據說查出不少問題,曾經有部分子系統被推倒重來,目前還在臺架測試階段,還沒有真的上飛機測試過。

圖為我國新的軸對稱矢量尾噴發動機的設想圖。


假如說這款發動機能夠交付使用,那麼殲20的動力水平將會超過目前的F22和F35,因為WS15單發推力是18噸,殲20是雙發,總推力在36噸左右,而F22是單臺推力15.5噸,雙發總推力為31噸,F35單發推力時18噸,但是他是單發飛機,不是雙發飛機,所以一旦殲20的WS15交付使用,那麼殲20在動力性能上將會達到世界頂尖水平。


海事先鋒


作為中國最先開發設計製造的最新一款第五代殲-20戰鬥機,該機型的目前狀態,引用該款戰鬥機的設計師的話來說還是A型,未完全達到當初設計指標狀態,但這也不意味著現在已經服役的殲-20戰鬥機,不論是武器性能還是實際作戰能力上都沒有任何缺陷或不足,並且殲-20憑藉著極其優異的氣動佈局,和為了保證整個項目順利完成而使用俄製發動機的基礎下,是依舊可以和美製F22戰鬥機一較高下。

至於提問中的渦扇-15發動機,該款航空發動機才是原設計之初殲-20原配的動力來源,同時也受制於中國航空發動機技術與水平的限制,該款航空發動機在殲-20這個項目技術凍結時,並未趕上,也因此被迫使用了俄製航空發動機。不過,在其殲-20A服役中國空軍不久,就有網上的新聞媒體爆料,殲-20已經開始試安裝渦扇-15發動機,開始測試相關的數據與參數,更重要的是檢驗該款發動機的可靠度與成熟性。

一旦該款發動機徹底成熟可用,殲-20也就很快就用了B自用版這個型號了,也就不存在提問之中,殲-20還存在發動機短板這個說法,雖然該款航空發動機核心性能只有9這個級別,與美製逆天的10多一點這個等級,還有差距,但這也不代表著殲-20戰鬥機就不如F-22戰鬥機,航空發動機只是第五代戰鬥機綜合項目的一個,未來激烈的空戰,不是比賽汽車,不是誰跑的快就能贏得勝利的,強調的更多是綜合作戰實力,這一點上殲-20佔優。同時也希望,國人能給予中國自己研製設計開發的武器裝,充分的耐心與信心,讓其能在不斷進步與發展之中,走得更遠。


航空君


渦扇15沒有研製成功,離成功還遠著呢

對於關心我國軍事裝備發展的軍迷來說,發動機問題(不單單是航空發動機,海陸空幾乎一切主戰裝備的發動機)是一塊心病,也是讓為數不少的所謂“黑子”、“噴子”發揮的主要空間。

關於渦扇15和殲20的問題,我們話分兩頭說,先說渦扇15。

首先筆者要說一點,對於網上滿天飛的披露渦扇15的技術指標的文章讀者不用搭理,因為作為一個嚴格保密的型號,所謂的軍事寫手們不可能知道渦扇15如此具體的性能指標。那些所謂的軍事寫手披露出來的性能指標,99.9%是為了博眼球。筆者作為一個普通的軍迷,當然更不知道渦扇15的具體信息,只是根據公開信息結合自己的一些思考,供大家參考。

對於一個嚴格保密的重點型號,官方披露的消息少之又少,不過“推重比10發動機”也不可能有其它型號了。網上流傳的關於渦扇15最早的信息就是這張照片,注意照片中的時間,說明渦扇15立項的時間是2006年。而我國四代機選型確定是2007年前後的事情,說明我國在研製四代機之初就已經統籌規劃了配套發動機項目。

根據官媒以晦澀的官八股曝出的少量信息,渦扇15在2006年立項後,就開始有條不紊的推進各種工作。

在立項大約5年後,渦扇15首臺地面試驗用發動機完成組裝,這個速度算不上快也算不上慢。F22的F119發動機是1982年立項,1986年首次臺架試車,用了大約4年。從2011至今,渦扇15已經完成了高空臺和100小時地面持久試車等項目,至於有些人說的已經在某架殲11上裝機試飛的消息,筆者認為可能性幾乎為零。渦扇15的進度目前已經到底到了哪步,筆者也不知道。對比F119,1990年原型機開始裝機試飛,1997年第一臺生產型交付。從1982年算起,F119的研製歷史為15年,考慮到我國航發研製的基礎,2021年之前不會看到渦扇15版本的殲20。雖然我們在渦扇10系列上積累了豐富的經驗(也繳納了昂貴的學費),但是筆者覺得對於渦扇15的進度不宜樂觀,2025年能堪用就不錯了。

2017年出現的裝備渦扇10最新改進型的殲20原型機間接說明了渦扇15進度上的問題。如果渦扇15能在很短時間內(3-5年)內交付,那麼空軍絕不會多此一舉再加塞這麼一個過渡型號。渦扇10版本的殲20可能同時說明了99M系列發動機和渦扇15發動機同時出現了問題,這也說明網上關於俄方99M系列發動機在質量方面的問題可能不是空穴來風。另外筆者要說一點,殲20上面裝備的不是渦扇10B,02批次以後的殲16裝備的是渦扇10B,據稱最大加力推力13.2噸。殲20上面裝備的是渦扇10最新改進型,具有全權限電子控制功能。正是因為發動機供應的問題,制約了目前殲20的產量,目前殲20的年產量不超過10架,網上所謂的每年超過40的脈動生產線,都是胡說八道。

那麼第二個問題,發動機是殲20的短板嗎?筆者的觀點:是,但是能接受。

前文說過,國家對於四代機和配套發動機的研製是由統籌考慮的,軍方也業界對我國航發基礎也心知肚明。這樣的大前提下,殲20方案在2007年贏得四代機選型一個很重要的原因就是,與沈飛的“雪鵠”方案相比,殲20鴨翼帶邊條的升力體佈局對發動機的要求較低。隱身、超級信息能力、超巡、超級機動是四代機最重要的幾個指標,筆者覺得排名也是這個順序。對於目前的殲20來說,與F22相比,隱身性能和超級信息能力方面差不多,但是超巡和超機動方面有很大的差距。一般認為,雖然殲20在氣動設計上具有較好的超音速升阻比,但是99M或渦扇10系列發動機無法為殲20提供與F22相媲美的超巡能力。F22超過1.6M的超巡速度使得其獲得了無與倫比的視距外攔射能力,而且推比10的二元矢量發動機使得F22在近距格鬥方面也無出其右。

看看F22變態的包線圖,很大程度上要拜變態的F119所賜。

但是在四代機時代,發動機只是決定了其性能下限,隱身和態勢感知決定了其性能上限。被奚落為“肥電”的F35,即便在在飛行性能方面比不上要被它所取代的F16,但是仍然擋不住F35在與典型三代機或三代半戰機在空戰中打出10比1以上的交換比。與飛行性能相比,隱身和態勢感知能力帶來的革命性才是空戰規則的改變因素。

四代機打空戰有自己的套路,機動性能只是其中一個因素而已,恐怕已經不是首要因素了。

而且歷史上也不乏發動機一般但是整體性能一流的戰機,F-14就是很好的例子。

F-14早期用的是TF-30渦扇發動機,這是第一代渦扇發動機,推重比低、還有壓氣機方面的問題。但是這沒有妨礙F-14成為那個時代最強大的戰機之一。因為其以遠距攔射為主的作戰方式對發動機的要求不高,而這也是殲20以後最主要的作戰方式。當然,自F14B換裝了性能更好的F100系列後更是如虎添翼、錦上添花。

所以,筆者覺得99M系列或者太行系列版本的殲20固然不完美,但是仍是我軍目前迫切需要的裝備,尤其是在我國周邊四代機已經大規模部署的情況下。與其陷入對渦扇15不切實際的念念不忘,不如進一步挖掘日趨成熟的太行系列的潛力,以最快的速度提升殲20的產量。踏踏實實的一步一個腳印總歸要好過不切實際的一步登天。


從此蕭郎是路人甲


先潑個冷水,到目前為止我國研製的渦扇15還沒有任何重大的進展。航空發動機的研製不是一年兩年就有所成就的,這個需要長時間的積累。目前國產大推力發動機中只有一款太行發動機具備了了實用化。而這個距離開始研製已經是十幾年後的事情了。太行發動機是一款與俄羅斯AL31F同樣級別的發動機,目前已經在多款國產雙發戰鬥機上使用。137千牛估計是極限。

在研製中的渦扇15,或者叫峨眉是一款更為先進的發動機,據說性能可以達到美國F-22A所採用的F119渦扇發動機。F119渦扇發動機的核心機與目前美國洛克希德馬丁公司生產的F-35閃電II戰鬥機一致。F-35使用的F135發動機推力達到了逆天的190千牛。
F119發動機具備的160KN的推力讓F-22A這個級別的戰鬥機獲得了超音速巡航能力,而且還帶有矢量噴管。但是僅僅160KN對於中國的殲-20戰鬥機來說還是不夠的,假設渦扇15發動機的推力與F119相當也就只能發揮殲-20與部分的能力,因為從尺寸上看殲-20比F-22A大了許多。



目前對於渦扇15發動機的推力數據只是猜測,假設能夠與F135發動機持平對於殲-20來說就不是短板了。不過190千牛的發動機分研製難度相當大啊,不然目前的殲-20也不會測試太行發動機了。


鷹眼戰情室


“峨眉”(渦扇—15)發動機已經研製成功,這一點是沒有疑問的,央視曾經作過報道。之所以很多人仍然說“殲20存在發動機短板”,這種說法並沒有錯:渦扇15雖研製成功,還有很長的路要走,目前並沒有正式服役,還沒達到定型生產的要求,殲20更沒有裝備渦扇15。
安裝WS10B發動機的殲20

央視報道的“殲20換裝新型國產發動機”這個消息,讓很多人相信了“殲20裝備了渦扇15發動機”,這不過就是誤解:這裡的“新型發動機”指的不是渦扇15,而是渦扇10B型發動機。目前我們小批量生產的殲20裝備的都是渦扇10B型發動機,在CCTV—4的軍事節目中,我軍事專家已經多次證實了這個消息。央視還報道過“殲10試換裝矢量發動機”的消息,這裡的“矢量發動機”指的也是渦扇10B型發動機,和渦扇15沒一毛錢關係。



渦扇10B型發動機是渦扇10的改進型,單臺推力達到了14—14.5噸,其在可靠性、使用壽命、後勤維護等方面都略優於俄製AL—31F發動機。其也是我國第一款運用矢量噴口的發動機,採用的是三維矢量技術。但是其在單臺推力、推重比等方面還達不到世界領先水平,更無法與下一代發動機渦扇15相比。


所以說,在渦扇15批量裝備殲20之前,發動機仍是殲20的短板。網上總有人拿發動機“說事”,一方面這是事實,另一方面也是有人惡意貶低。在殲20剛剛批量生產的時候,網上就有人說“殲20就是一騙局,其戰鬥力都不如美帝的F16”,這種人是什麼心態,不說大家也都應該知道。

渦扇15一旦開始批量生產,裝備在了殲20身上,那殲20就擁有了更強勁的動力,性能也將達到其設計指標。尤其是在超音速巡航、高機動性這兩方面會有很大的提升,殲20將成為世界上最優秀的第四代戰機,F22能否是殲20的對手都很難說。美軍高官提出了F22的升級計劃,還有種說法再建造100架F22,想要升級、再建?還是先把生產線的問題解決了再說吧。


即便渦扇15入役,我們在發動機領域還是存在著短板。想要在發動機領域達到世界領先水平,與美、俄等國平起平坐,僅憑一款渦扇15還遠遠不夠。

渦扇15在推重比、耗油率、響應速度等方面還沒達到美、俄同類航空發動機的水平。在航空發動機領域,我們最大的問題就是設計水平不足,其次才是發動機的材料問題、工藝水平。我們同類的發動機在體積、重量上,都遠超美、俄,全部歸咎於材料問題、工藝水平?明顯說不過去。還好,這些設計師們認識到了這一問題。


使用壽命、維護保養、大修時間等方面,也還有待提高。渦扇10系列發動機經過多年的發展,在這方面取得了很好的成績,終於達到了世界先進水平,距離領先的美國還差一些。渦扇15在這幾方面到底能否達到世界先進水平,現在還沒法說:沒有相關數據,估計得等服役之後才能知道。
小批量產的殲20


儒道之主


WS15的核心機CJ-2000在2005年已完成研製,06年正式立項,進入驗證機開發,09

年下半年時根據航空港speed版主的說法,就已經完成了一臺驗證機的交付(應該是工程驗證機,網上有說法06年就已經研製出技術驗證機,因為一般需要進過技術驗證機後才會立項)。最新的八股文的說法是7年完成驗證機的開發,發動機研製取得劃時代的突破。如果從06年立項起經過7年,那麼驗證機的研發到13年年底基本算完成。14年開始原型機的研製和試驗,經過7年多工程研製,原型機和工程驗證機基本上不會有太大變化,按照之前八股文的信息,14年年底,原型機已經上了高空臺進行試驗,現在基本可以確認,WS15目前正處於裝機試飛驗證階段,如果各項性能指標合格,馬上就會正式定型批量列裝。

有人以太行的經驗說WS15即使按照上述時間節點完成研製,也會經歷一段漫長的排故階段。可以說是基本無視我國目前在發動機上進行的積累和進展。

美國F100也經歷了十年之久的排故階段,可有誰聽說F119也經歷了類似的階段?失敗是成功他媽,WS15研製伊始,就是嚴格按照發動機研製要求來進行的,各階段都進行了充分而嚴苛的試驗研驗證,加上太行研發時的經驗教訓,有什麼理由說我們就一定還會把太行的老路再走一遍?
要是說太行的研發我們還是在摸著石頭過河,從毫無基礎,到現在,我國獨立完成了第三代大推渦扇的全過程,4代大推從核心機驗證機起步,一步一個腳印走過來,基礎和當初研製太行時已經有天壤之別,各方面條件也都有巨大的改善,為什麼我們就沒有充足的信心我們能夠按照計劃節點,一步一步完成WS15的研發呢。


最後上一張圖,大家可以仔細對照,有理由相信,WS15的進度,基本可以按照圖中的節點一步一步完成。


CC婭茜


你好,我是迷彩派軍事,這個問題我來回答。

很遺憾的說即使渦扇15發動機研製成功,殲20發動機短板依然存在。相關資料顯示,為了發展高機動性、超音速巡航的第五代戰鬥機,國外航空強國在上世紀90 年代就發展了推重比10一級的新型發動機,這一代發動機具有高推重比、高渦輪前溫度、低函道比等特點。而從“渦扇15 發動機驗證機”的公佈來看,渦扇-15應該已經走完了“預研——核心機——驗證機”這些流程,正處於“初始飛行前規定試驗階段”,在這個階段,主要任務是進行部件、系統、整機地面試驗以及發動機高空臺試驗,驗證發動機是否適合進行有限飛行包線的飛行試驗。如果這些試驗順利,我們有望能夠看到渦扇-15“峨眉”轉入科研試飛階段,出現在目標型號,如殲-20上或者其它飛行平臺,如伊爾-76、轟-6等飛機改裝的飛行臺上。

圖:渦扇-15發動機驗證機總設計師江和甫

在近期中國航空工業部門的學術期刊在關於航空發動機設計專家江和甫的訪談中,透露江和甫是“中推核心機和驗證機總設計師,推重比十發動機預研總設計師組組長,渦扇15 發動機驗證機總設計師。江和甫稱:我國的發動機行業是從仿製、測繪仿製起家的,而且持續了很長時間,在行業內形成了一種頑固的思維模式,而從測繪仿製的思維模式到自行研製的思維模式的轉變,還在過程中,還需要繼續努力。江和甫還透露,一項新的概念或技術,從開始研究到達到工程可用的成熟度,有時需要幾十年時間,比如第二代單晶合金DD6和線性摩擦焊技術,

從開始預研到現在已經20 多年,但還需要進一步完善。江和甫還稱,其實俄羅斯的軍用發動機水平也非常高,而且是在相比較低的工業水平下實現的,這一點很需要我們學習。

這些消息表明,中國的航空發動機事業依然任重而道遠,和互聯網上隨處可見的各種“亢奮”相比,長期從事航空發動機設計和研究工作的專家們顯然異常冷靜。


迷彩派軍事


在之前的一個回答《ws-15“峨眉”航空發動機是什麼水平?》中W君提到ws-15是我國航空工業的一次超水平發揮。其意義甚至要大於殲-20的橫空出世。

但這次超水平發揮僅僅是針對於我們自己的航空工業而言的。並不具有普遍性。同時在後期的回答《中國的航空發動機處在一個什麼樣的水平?》W君依舊會告訴大家“我們落後於世界先進水平20-30年”。落後不可怕關鍵要在於清楚的知道自己落後在哪裡以及如何彌補落後的差距,想辦法如何趕上去。


寫這些話是因為題主的問題中提到“難道說渦扇15依然無法滿足殲20的動力要求嗎?還是這些人對國產航空發動機的研製成功選擇性的無視呢?”


愛國之心我所欲也、腦子亦我所欲也。


實際上說到發動機和空氣動力學方面的問題,經常看W君的問答的讀者可以知道這兩方面實際上是W君的主修專業。因此如果客觀回答那麼就是WS-15依然是殲-20的一個短板。

發動機主要參數推重比我們做到了10,但是現在國際上先進的發動機已經開始向12挺進,並且油耗率也在逐漸的降低。目前我們的WS-15發動機很難做到在低油耗上提供大推力。說簡單一些就是國外的戰鬥機可以少裝燃油達到和我們相同推力和相同航程。在戰鬥機上哪怕是少裝一千克的燃油也可以提高戰鬥機的機動能力的。

另外,噴氣發動機所讓人不熟知的一個特性是響應速度,從50%節流閥瞬間調整到100%節流閥的流量後,發動機是否能在瞬間提供最大推力也是發動機的重要特性。目前我們在材料上的落後導致發動機的機械重量還是過高,因此發動機的響應速度不夠快。W君拿到的數據WS-15的響應速度是11.3秒而對標的F119發動機僅僅需要2.7秒。俄羅斯的AL-41F也僅僅需要5.1秒。這個差別相信大家都有體驗,開車的時候踩下油門車的反應速度是不是靈活,如果不靈活給人的感覺叫做——“肉”。同樣在航空噴氣發動機上也有這樣的體驗。過長的反應時間會讓駕駛員的機動動作難以發揮到極致。


再說發動機維護性。

WS-15的維護性數據W君這邊還沒有,畢竟剛剛研製成功的發動機維護性數據還需要時間來進行積累。

上圖拍攝於2013年是F119發動機擴散器的維護現場照片,F119發動機的燃料擴散器可以再兩個人的操作下手工維護/更換部件。這樣的設計在噴氣發動機設計上是逆天的。F119依靠模塊化設計可以在很短的時間內將擴善器噴射模塊進行更換以維持發動機的最佳推力狀況。而我們的大部分發動機出現此類問題的時候需要返廠大修。這樣對戰鬥機的出勤保障哪個更好呢?


綜上,發動機不僅僅是看推力或者是看推重比,這些僅僅是一個方面。更多的細節也就不多說了。仔細想想是不是我們還有更多的路要走呢?


軍武數據庫


航發是航空技術王冠上最閃亮的寶石,而我國恰恰在航發上與美俄歐差距甚大,其中與美國的技術差距在30年以上。這些年我們是在不斷追趕,步子很快,但別人也沒停步,甚至由於技術實力的深厚以及投入的充足,在航發技術上還去得了新的突破,例如美國開始研製的第六代變循環發動機。

而且研製成功,不表示就能馬上使用。這個就拿渦扇10來說吧,10多年前就研製成功並且定型了,但遲遲沒有批量生產,裝機也是裝在雙發的殲11B上,一點點試用、一步步完善。直到現在,我們才敢說渦扇10系列從能用到了好用,並且在單發的殲10裝上試飛。渦扇15的技術跨度比渦扇10高出一代,要說現在就達到能夠在殲20上裝機使用的狀態,那只有開掛才行。

不能否認,我們在航發上追趕的步伐較快,而且現在還成立了航發集團專心發展,這使得我國的航發技術取得了很大進步,與航發強國的差距縮小了不少,但同時也要冷靜地看到我國的航發無論是技術底蘊還是經驗、原理、材料、工藝等等依然還比較落後。希望國產航發大發展的心情可以理解,但科學技術向來需要嚴謹、耐心,不能將希望寄託在速成上,否則“欲速而不達”。(S)


聯合防務


應該看到在推重比10一級,單發最大加力推力超過15噸,軍用推力超過10噸的第五代軍用小涵道比渦扇發動機及配套的矢量推力系統研製成功並裝機之前,殲-20的部分指標是無法達到其設計指標的。

殲-20目前的三個階段試飛機,均沒有裝備第五代大推力發動機和矢量推力系統,這表明在殲-20第一階段生產型上,將不會採用相關係統和技術。而根據資料,中國第五代大推力渦扇發動機WS-15和配套的矢量推力系統,目前仍在研製和試驗過程中。這意味著,殲-20與俄羅斯第五代戰鬥機T-50一樣,將分成兩個階段研製和裝備。第一階段殲-20將於2017年進入小批量生產試用階段,並隨後量產。而第二階段殲-20將同步進行研製,並將在不遠的將來推出相應的原型機。我國在殲-20的研製上,採取的是“分步推進,不求一步到位,小步快跑實現目標”的務實策略。這一策略不但有利於縮短研製週期、節約研製成本,也有利於迅速形成戰鬥力,讓部隊儘快拿到裝備。

但殲-20第一階段因未裝備渦扇-15,而缺乏兩個對於五代機而言非常重要的性能指標——超機動性和超聲速巡航——這兩者都被列入五代機的4S標準中。超聲速巡航,是通過飛機的相關氣動設計和發動機推力匹配這兩點來實現的,目前殲-20從氣動設計角度已經滿足超聲速巡航條件,但裝機發動機的軍用推力指標過低,暫時不具備“不開加力”超聲速巡航能力。而超機動性需要依靠矢量推力技術來實現,渦扇-15配套的矢量推力系統此前已經經過了技術驗證,但仍需與渦扇-15一起安裝到殲-20上。

也許在2020年前後,我們便能看到殲-20第二階段原型機驚豔亮相,到那時殲-20將裝配目標發動機——渦扇-15,並全面具備第五代戰鬥機的技術特徵,成為一款不遜於F-22的頂級戰鬥機。


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