李克爽
相信中国制造的力量,相信中国人最终会创造奇迹。都说航空发动机是现代工业皇冠上的明珠,由此可见它是多么宝贵的东西。在现代工业制造领域航空发动机是西方对中国领先的为数不多的几样东西之一,如果西方连这些东西都完全被中国给超越了,那就将是中国真正崛起的时刻。
说到WS-15涡扇发动机,很多人都会非常的激动,因为它是中国走在航空发动机领域距离西方差距最小的航空发动机。该发动机的性能将会全面满足歼20战机对抗西方最先进战机F22以及F35的需求,这就是实实在在的硬实力。也许说到这里会有那么一些人偷来鄙视与不屑的目光,这是很正常的事,因为他们就是见不得日益强大的祖国。
中国的航空发动机研发工作一直处在不断积蓄实力,随时准备迸发的阶段。也就是人们常说的还隔一层窗户纸,一旦捅破立马就是质的飞跃。或许大家都有这样的感觉,对于暂时难以拥有的东西,总是会把它想象的无比强大,而一旦真正的拥有之后,肯定会有不过如此的叹息。其实中间的难度在自己真正的攻克之后远没有想象中的强大。
WS-15发动机真正的水平就是中国航空工业对西方进行超越的最后一块踏板,一旦获得全面的突破,那就是中国航空发动机制造能力腾飞的时刻。还是那句话相信中国制造的力量,相信中国人最终会创造奇迹。为祖国加油点赞!
异域边缘
WS-15“峨眉”是我国研制中的一款大推力小涵道比涡扇发动机,是我国最先进的战斗机发动机,预计装机对象是歼-20隐身战斗机。
从技术水平上看,WS-15与普惠F119相当,预计加力推力16.5-18.5吨级,军用推力10.7吨级,推重比9。装备歼-20后将使该机具有1.5马赫以上的超音速巡航能力,大幅提高作战效能。
网传WS-15是雅克-414垂直起降战斗机R-79V-300涡扇发动机进一步发展型,后者是一种双转子涡扇发动机,具有1级低压压气机(风扇)和6级高压压气机,涵道比1,最大加力推力15.5吨。
俄罗斯也曾计划基于这种发动机研制哈恰图罗夫R-79M-300加力涡扇发动机装备苏-47“金雕”前掠翼战斗机,单台全加力推力18.5吨,并具有全新设计的矢量喷管,能在垂直平面内上下偏转各20度。但由于苏-47的下马和俄罗斯的经济困难,R79M-300项目最终被取消。
WS-15目前仍处于研制阶段,具体进度严格保密。该发动机一旦批量装备歼-20,将代表我国在航空发动机领域的一次重大突破。
鹰眼战情室
第一名:F135涡扇发动机 国家:美国
F135涡轮扇发动机由美国普拉特·惠特尼公司研制的新型发动机,最大推力超过18吨(4万F135涡轮扇发动机磅)。 F-135发动机是在F-119(F-22战斗机使用)的基础上发展研制而成。由于海军陆战队与英国皇家海军预计采用的F-35B必须能够垂直起降,因此F-135也可以加上向下弯折的矢量推力喷嘴。
第二名:F119涡扇发动机 国家:美国
F119是普·惠公司为美国第四代战斗机研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机,其设计目标是:不加力超音速巡航能力、非常规机动和短距起落能力、隐身能力(即低的红外和雷达信号特征)、寿命期费用降低至少25%、零件数量减少40~60%、推重比提高20%、耐久性提高两倍、零件寿命延长50%。在80年代初确定的循环参数范围是:涵道比0.2~0.3;总增压比23~27;涡轮进口温度1577~1677℃(1850K~1950K);节流比1.10~1.15。
第三名:WS-15涡扇发动机 国家:中国
WS-15全称涡扇15"峨眉" 涡扇发动机,是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机。WS-15主要用于双发重型隐身战斗机歼-20。WS-15由606所、624所、614所、410厂、430厂和113厂等单位专家组织研制。"峨眉"航空发动机的技术验证机在2006年5月首次台架运转试车成功。这标志着我国在自主研制航空发动机的道路上又实现了历史性跨越,在研制我国第四代中型战斗机的征程上迈出了坚实的一步。2011年中航黎明完成了ws-15验证机的交付。保节点是2020年完成研制。
所以公道点讲,性能上略逊美国上世纪八十年代的技术。基本追平俄罗斯发动机技术,在国际上目前应该是保三争二的地位,但,二.三名和第一名差距不是一点半点……正视差距,航空发动机事业超俄赶美的目标要靠新生代零零后去实现了!
横刀立马问江山
WS-15全称涡扇15“峨眉”涡扇发动机是我国为五代机研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机。主要是用于双发隐身战机J-20。因此,其性能也颇受大家关注。
其实在试飞时的推重比是9,而后期发展计划是10,水平大体在中上游。单按推重比和推力(dan)来算,排名如下:
美F-119为11.7(推力15568)
俄AL-41为11.1(推力20000)
美F-135为10+(推力17800)
欧EJ-200为10.2(推力9000)
中WS-15为9-10(推力18500)
至于发动机的寿命、可靠性等指标就目前是不好比较。毕竟F-119已经定型,而WS-15 还在研制。但在某些方面(单晶空心叶片 )还是有所不及的。
长久以来,我国仿制俄罗斯发动机的时候确实没有解决好这一问题,致使我国的以前的ws10发动机使用寿命只有2000小时,与美俄相比,相差甚远。有消息称ws15的使用寿命目前可以达到8000小时左右,已经超越俄罗斯发动机的性能。
不过就目前来看,中美航发在水平上还是有不小差距的。
wallant
如果说ws-10“太行”的成熟,标志着中国航发打通了任督二脉的话,那么ws-15“峨眉”就是技术上的首次跃升,进入推比10一级,正然了不起的技术进步,只不过还得等二年才成,想说爱你不容易,目标的歼-20技术状态,只能配备ws-10b,可称之歼-20 1.0版,2.0版的歼-20只能静待“峨眉”的成熟,这也是没有办法的事。中国航发慢半拍,需要理解,早先的认识不足,今天砸钱期待骐骥一跃。咸说二十年差距,不能希求追平在一夜之间。我听到的专家表示,三年五载之内必成的,这其中包不包括“峨眉”,希望是当然的,这只是希望。
你说吧还要等多久。美国自1991年开始的F-119项目,至2006年装机试验,用于16年才大功告成。观之我们“太行”项目,自1987年立项到现在,整整用了美国人近一倍的时间,终得搞定,堪谓三十年磨一机,非常不容易。这些年从材料到工艺,国家投入重金,取得了一项项技术突破,才取得了“太行”的成功,不只是鼓励,还有背后的艰辛故事,我们是这样完成的,所以以后的节奏才会快一点,推比10一级,这就是“峨眉”,等不了多久,三年之内吧。
此前也落后。对发动机发展规律认识严重不足,投入没钱,有效机制没有建立,人才缺乏等等,现在一切都理得顺了,所以进步明显。哪还有搞不掂的事呢?无非早一点晚一点而已。有的国家几十年吭吭哧哧,就是发展不了,莫说三十年,就是四十年,五十年又如何,这就是我们重点要表达的观点,所以不要总在说落后,技术发展是有一个成熟期的,需要时间。
越来越近了。不断有公开的消息传来,现在的“峨眉”推比10,不比F-35的推比12,不比F-22的11.7,从8到10,已经足够,虽说叨陪末座,但空重只有15吨的歼-20,两台WS-15,亦可实现1.5马赫的超音速巡航能力,而且的话,随着中国航空技术发展,能力会持续有所推进,这是我们现实的选择,也是为了适应迫切的军事需求。抱怨没有用。
魂舞大漠
涡扇15发动机是全球先进,世界数一数二的先进战斗机涡扇发动机。它将会是歼20的主要动力,没有涡扇15的歼20是不完整的,而且涡扇15的问世也快了,我国目前采用了分子系统测试的方法,先期开展了涡扇15的矢量尾喷的测试,其整机很快就会出现在歼20身上。
图为正在歼10B战斗机上测试的涡扇15隐身轴对称三维矢量尾喷管。
涡扇15发动机的推力和F35战斗机所用的F135发动机几乎是一致的,都达到了18吨的级别,但是显然他的寿命要低很多,毕竟F135的寿命达到了5000多小时,涡扇15能够达到3000小时就是胜利。当然,现在的技术差距毕竟是存在的,追求性能要比追求整体的无故障间隔重要的多,因为首先要确保飞机在空战的时候不会吃亏,然后才是他能飞多少时间的问题。
图为涡扇15发动机结构图。
涡扇15发动机的推重比达到了12一级,这是典型的第四代航空发动机水平,和美国的F119和F135都是一样的。但是涡扇15有一项技术将会比F119和F135强大的,那就是他的矢量尾喷技术,这不仅仅大大提高了歼20的机动能力,而且还对飞机的飞控系统提出了更大的挑战。因为电传飞控控制下的数字化发动机尾喷口可以和飞机的翼面一起协调动作,然后确保飞机在部分机动指标上取得优势,比如瞬盘、稳盘、爬升率等。
图为太行WS10发动机。
其次,涡扇15发动机还将会是第一款我国自己研发核心机的新一代涡扇发动机。我国目前最先进的太行发动机核心机并非是自己设计的,他是我国测绘美国的CMF56得到的,这导致了太行发动机的改进潜力不大,因为核心机不敢乱改。但是涡扇15不同,他在2016年就完成了自己设计研发制造的核心机的交付,这意味着我国对涡扇15了如指掌,完整走完了整个过程,一旦发动机有问题,马上就能回溯修改,保障发动机的性能可靠,同时还未未来的升级留下了空间。
图为涡扇15发动机的结构图。
相信,装备了涡扇15发动机的歼20战斗机,将会爆发出强大的战斗能量,我们期待涡扇15能够早日入列空军,为我国空军战略转型作出贡献。
海事先锋
WS15是中国为第五代战斗机配套研制的小涵道比大推力涡扇发动机,代号“峨嵋”,主要装机对象为歼20双发重型隐身战斗机。WS15整机推重比达到10一级,最大加力推力在16-18吨之间,采用了第三代单晶涡轮叶片材料、三元推力矢量喷口、双余度全权限数字电子控制系统(FADEC)等一系列先进技术,2006年首次台架运转试车成功,计划在2019年以前实现装机试飞。
WS15大推力涡扇发动机是我国第五代战斗机的标准动力
目前全世界能够研制生产大推力军用涡扇发动机的国家有美国、俄罗斯、中国三家,但是能够研制推重比达到10一级的大推力军用涡扇发动机并且投入使用的国家却只有美国独此一家,其代表作是普惠公司研制的F119、F135发动机,分别装备了F22、F35战斗机,充分证明了美国作为世界航空发动机领域整体实力绝对第一的头号强国地位。俄罗斯和中国能够投入使用的大推力军用涡扇发动机推重比只能达到8一级,因此这两家的第五代战斗机苏57和歼20都无法装备目标发动机进行试飞。
F22战斗机配备的F119发动机
虽然中国的WS15发动机和俄罗斯的30型发动机推重比也达到了10一级,但是现阶段仍然处于研制阶段,何时能够装机试飞、批量服役依然存在一定的未知因素,而且在可靠性、使用寿命、翻修周期等性能指标上,与同等推力级别的美国发动机相比依然存在不小的差距。总而言之,WS15发动机是我国完全自主研发、走完全部流程的第一款高性能大推力涡扇发动机,整体性能已经进入了世界第一梯队,然而距离该领域的领头羊——美国还有至少20年的差距,需要我们继续埋头苦干奋起直追。
F135发动机充分体现了美国在该领域的巨大优势
利刃军事
在航空发动机领域,英美一直是处于第一梯队,法国和俄罗斯是第二梯队,中国目前还在第三梯队上。
美国的普惠公司、通用电器,英国的罗罗公司是世界三大航空发动机制造商,目前美英军队所使用的军机引擎都是这三个公司提供的。
(罗罗公司之前旗下还有一个豪华汽车品牌叫劳斯莱斯,后来卖给大众了)
如今现役最强悍的发动机应该就是F-35上装配的那台F135涡轮扇发动机了。
这台发动机是F-22上的那台F119发动机的升级版,最大推力超过191.27千牛,而现在这个数字已经被刷新到210千牛。
(F135涡轮扇发动机)
(肥电F-35)
相比之下,咱们的差距还是非常巨大的。WS-15发动机虽然在2006年就已经成功试车了,据说现在最大推力可以达到180千牛,但可靠性尚不得而知。
目前英美两国的发动机都可以达到上万小时的寿命,俄制发动机虽然寿命很短,但其动力还算不错,像我国的运20上依旧是使用的俄制发动机。
航空发动机绝对是一个高技术领域,其不光需要烧钱般的投入,这里还涉及到精密机床加工和材料制造工业,绝非一朝一夕能触手可及的。
英美法俄在这个领域深耕多年,其技术优势还是非常巨大的,而我国在这方面起步较晚,且我国的精密工业制造能力较弱,也是造成我国航空发动机长期无法有所突破的重要原因。
千佛山车神
航空发动机领域,我国与美、欧、俄还是存在很大差距的,这点必须承认。目前航发领域最先进的是美国的普·惠公司、通用电气公司和英国的罗-罗公司,俄罗斯留里卡-土星公司的发动机也可以。
在战斗机用的大推力加力式涡扇发动机方面,最牛的是普·惠公司,其为F-22研制的F119发动机最大加力推力156千牛,为F-35战斗机研制的F135发动机最大加力推力191.27千牛,最新的增推型F135GO1最大加力推力可达210千牛左右,油耗降低6%;而下一步改进的F135GO2的目标是达到230千牛左右。
通用电气公司和罗-罗公司研制的F136发动机最大加力推力与F135差不多,也是一款优异的涡扇发动机,但是美国空军没有采购,就成了储备型号。
俄罗斯为苏-57研制的“产品30”,也就是AL-41F3新型涡扇发动机最大加力推力达到了180千牛,比现在原型机所用的AL-41F1发动机减重30%、节省燃油30%。
我国研制的涡扇15是为歼20配套的新一代涡扇发动机,最大加力推力据称在161.86-181.3千牛,超过了F119,低于“产品30”和F135。从推力来看,显然是明显超过了涡扇10B的142千牛,推重比达到了10一级。如果歼20换装2台涡扇15,那么性能会有很大提升。不过,涡扇15的发展进度较慢,这是因为我国在航发领域的底蕴不足所致。而且涡扇15即使研制成功并装机使用,也只是推力达到了世界第一梯队的水平,但总体性能上与美、英、俄同类发动机还是有不小的差距。比如在发动机寿命上,美国可达上万小时,这不是我们一时半会能赶上的。(S)
联合防务
WS-15基本和世界首款5代机F-22搭载的F-119同一水平,这是空军装备研究院军事专家张文昌介绍采访时提到的信息。普惠F-119是一款加力涡扇发动机,不开加力推力为105kN,加力最大推力达156kN,这可以保障F-22达到1.8马赫的超音速巡航状态。F-119的喷嘴还有2D推力矢量技术,可以让发动机推力在俯仰轴做±20°活动,让F-22具备更佳机动性。对标F-119的WS-15更值得我们期待。
图、只有WS-15能让歼-20达到超音速巡航
我们常见的俄制苏-27搭载的是一款AL-31F型发动机,作为第四代机典型的代表作,这种发动机尺寸小,推力大、稳定性强、皮实耐用。根据声纹分析歼-20在换装WS-15之前,就是搭载的AL-31发动机。虽然AL-31让苏-27在四代级中保持卓越的竞争力,但是在第五代机中却不堪敷用。尤其在超音速巡航方面,就需要WS-15的鼎力相助了,而根据央视报道歼-20一分钟可以战斗巡航52公里来看,WS-15的功利相当深厚。
图、YF119-PW-100L还拥有推力矢量喷嘴
毫无疑问,普惠F-119是美国空军历史上里程碑式的发动机。早在1997年9月,F-22就搭载了F119-PW-100进行了试飞活动。历经20余年的改进,F-119也越发的稳定,性能也有所提升。可以说我们的WS-15还有很长一段路要走。
图、正在测试中的F-119,同样期待我们的WS-15
发动机的推力是战斗机性能的核心指标之一,它决定了战斗机起降、巡航和机动飞行等关键性能。涡扇-15的推重比也将目标定在了10~11。所以WS-15的表现很大程度上决定了歼-20的成败。虽然我们的WS-15还处于高度保密状态,还是希望 “峨眉”早日服役,解决歼-20的“心脏病”问题。