殲20用渦扇15,殲10用渦扇10,為什麼不統一一下?

用戶1543679708126


發動機是戰鬥機的核心部件之一,是戰鬥機的心臟。發動機性能的好壞,會直接影響戰鬥機性能的發揮。目前我國主力戰鬥機(如殲10,殲11,殲16等)使用的都是國產渦扇10系列發動機,殲20暫時使用的也是改進版渦扇10B發動機,未來殲20計劃換裝渦扇15發動機,屆時它的性能將完全發揮出來。

(使用渦扇10A的殲11B戰鬥機)

(現階段殲20戰鬥機使用的是渦扇10B發動機)

要回答題主的問題,首先要搞清楚不同戰鬥機使用發動機型號之間的區別。以渦扇10A和渦扇15為例。渦扇10A是我國研製的供三/四代戰鬥機使用的航空發動機,其核心是CFM56核心機技術與AL-31F的核心機技術相結合的產物。該發動機的最大推力為13.5噸,推重比為8,兩次檢修之間的安全使用小時數為800-900小時,使用壽命達到了4000小時左右。殲20目前使用的渦扇10B是渦扇10A的改進版,其最大推力增加到了14.5噸,推重比達到了9,使用壽命只有2000小時左右,渦扇10B作為一款過渡型發動機,它只能算是勉強夠用。渦扇15是我國專門為殲20戰鬥機研製的矢量推力發動機,其最大推力可以達到18噸,推重比可以達到10,一旦殲20安裝渦扇15 ,戰機的作戰能力將有質的飛躍。

(渦扇10A發動機)

(網傳渦扇15發動機主要性能參數)

從兩種發動機的性能參數對比來看,三/四代機的航空發動機與五代機航空發動機之間的性能差距還是很大的。三代航空發動機主要是渦扇發動機,四代航空發動機則屬於矢量推進發動機。渦扇發動機通過在進氣口位置安裝風扇來增加進氣量,利用空氣做工把燃料轉化成為機械能,帶動渦輪轉動,燃料燃燒的廢氣以高溫高壓狀態噴射出去,進而為飛機提供所需的推力。矢量推進發動機則利用偏轉噴口或折流板折流的二元矢量噴口,來改變噴射氣體的偏折角度,從而達到矢量推進的目的。在矢量推進的過程中,發動機輸出的能量不會降低,所以矢量發動機提供的動力要比渦扇發動機的動力更充足。總的來看,矢量推進發動機在技術上要優於渦扇發動機。

(渦扇發動機原理示意圖)

(矢量推進發動機的技術相對比較複雜)

既然五代航空發動機技術這麼好,那麼為何不將它安裝到三/四代機上呢?戰鬥機更換髮動機會牽扯到諸多方面的問題。一般來說,戰鬥機在設計時選定一型發動機後就不會再輕易改動,像殲20這樣用其他型號過渡的情況很特殊。發動機尺寸不同,戰鬥機在設計時會根據發動機尺寸預留位置,不同發動機不一定滿足尺寸要求。發動機進氣量匹配問題也需要考慮,當初殲11B更換渦扇10發動機時,就因為渦扇10的進氣量比原AL-31發動機大,而導致殲11B在使用渦扇10發動機時出現了問題。另一方面,由於三/四代機的設計目的和結構與五代機完全不同,將五代發動機強行換到三/四代機上,不一定會有飛行性能的提升,甚至還可能會適得其反。即便是美國,也沒有用F22的F119發動機替換三/四代機上使用的F110系列發動機。成本問題也得考慮,五代航空發動機的價格 肯定要高於三/四代發動機,貿然更換髮動機,那很可能會導致成本的劇增。

(F119發動機主要裝備與F22戰鬥機)

(F110系列發動機成為美國三/四代戰鬥機的主力發動機)

綜合來看,不同戰鬥機在設計時會選用不同的發動機,不能強行進行統一,因為這並不利於戰鬥機性能的發揮。

(渦扇15發動機模型)


戰情解碼


殲20目前還沒有用上渦扇15,用的也是渦扇10B,所以就現在來看,殲20因為沒有獲得渦扇15,反而實現了和殲10統一發動機,至於渦扇15何時能夠研發成功,還不好說。當然,殲20未來必然要換裝渦扇15,這是殲20五代重型戰鬥機定位的必然結果。

圖為殲20戰機雙機編隊和殲10戰機雙機編隊,殲20是重型五代戰機,殲10戰機是中型四代戰機,完全不可同日而語。

殲20目前使用的發動機型號為WS10B發動機,是我國從渦扇10A發動機基礎上改進而來的一款增加推力版本的太行發動機。太行渦扇10B發動機推力為14噸,全壽命為2000小時左右,無故障間隔時間為300小時,首次翻修時間為900小時。相比而言,太行WS10A發動機推力為13.2噸,的全壽命為4000小時,無故障間隔時間為600多小時,首次翻修時間為1200小時,總體上看,渦扇10A更安全,渦扇10B性能更強。

圖為殲10戰機和他所裝備的WS10A發動機。

殲10使用的是渦扇10A發動機,由於殲10是單發戰鬥機,對於發動機的可靠性要求極高,畢竟單發戰機只要發動機出現故障,戰鬥機馬上就會失去全部動力來源,非常不利。因此單發戰鬥機必須使用可靠性高的發動機;殲20戰鬥機使用的是渦扇10B發動機,雖然可靠性下降,但是推力上升了近1噸,兩臺發動機總推力上升了2噸左右,殲20是雙發戰鬥機,不怕發動機出現臨時故障,反倒是五代機對於作戰性能的提升有要求,因此使用了渦扇10B發動機。

圖為殲20戰機及其將會裝備的渦扇15發動機設想圖。

未來,殲10戰鬥機的發動機選擇依然要從可靠性高的發動機中來進行選擇,而殲20的發動機選擇依然要從大推力發動機中進行選擇。渦扇15發動機是我國研發的新一代大推力發動機,最大推力為18噸,和美國現役推力最大的戰鬥機發動機F135發動機的推力接近,使用兩臺渦扇15發動機的殲20將會取得五代機中最大的總推力,超過了蘇57的雙發117S發動機(總推力29噸,單發14.5噸)和F22的雙發F119發動機(總推力31噸,單發15.5噸)。

圖為殲10戰鬥機,他們屬於中低端的四代半戰鬥機,並非是高價值的重型戰機,因此沒有必要持續更新增高造價。

至於殲10戰鬥機,如果渦扇15發動機的可靠性高,能夠達到傳聞中的全壽命3000多小時,首翻時間超過1000小時,無故障間隔超過500小時,那麼就能夠在殲10戰鬥機上使用,如果他的可靠性有所降低,那麼殲10就沒有必要更換髮動機。畢竟作為一款中型的前線攔截戰鬥機,殲10如今的推力已經夠大,而且性能已經夠強,作為以數量取勝的四代半戰鬥機,殲10也沒有必要為了追求高科技不斷抬升研發和製造價格。所以總的來看,殲20會換裝渦扇15,而殲10依然會使用渦扇10發動機。

圖為大仰角機動中的殲20戰鬥機。


海事先鋒


現在中國戰鬥機的發動機很統一了,殲20用著WS-10B矢量發動機,殲10、殲11B、殲16都用的WS-10A發動機,全部都是一個系列的,不過殲20是因為WS-15發動機還沒有研發成功,只能將就著用WS-10B過渡一下,等待自己的專屬發動機,一旦WS-15研發成功,殲20的性能將迎來一次飛躍,至於殲10、殲11、殲16戰機要想換裝WS-15?門都沒有,這種高端戰機是四代機的專配,三代機不配享受!

在武器裝備問題上,我們還得講“門當戶對”,也就是所謂的“好馬配好鞍”,將就高低搭配問題。殲20就是我國最高端的戰機,因此一切都得用最好的,用殲20打前戰去奪取制空權,去摸掉對方的預警機、電子戰機等,甚至去摸掉對方的加油機。

但是對於殲10、殲11這種三代機來說,不管是裝備俄羅斯版的AL-31F發動機,還是我國的WS-10A都已經足夠了,特悶是否能夠裝備WS-15呢?我想殲20目前裝備的WS-10B發動機,未來會換裝WS-15,既然殲20都沒有問題,殲10和殲11在技術上也不存在這方面的問題,但是有這個必要嗎?

答案肯定是沒有了,非要強行在殲10上裝備性能先進且昂貴的WS-15發動機,那麼成本就會非常的貴,而且性能根本不匹配,這就像木桶原理,一塊木板很高但是其他模板都很低,並不能多裝水!採用更優秀的WS-15發動機會給殲10帶來更強的速度和機動性,但是肯定會更耗油,殲10戰機作戰半徑本來就只有800公里,換成WS-15恐怕會瞬間降低至500~600公里,變成機場守衛者,超級大短腿,作戰效率恐怕會更低。而且殲10的結構強度設計方面是否能夠匹配WS-15也是一個未知數。

更何況美國也沒有在F15、F16換裝F119發動機或者F135發動機,為什麼?因為作戰性能不匹配,也不划算!三代機發展出來後,也沒有人將推力更強勁的三代機發動機換到二代機上去,這都是一個道理!

即使殲10、殲11等三代機能夠換裝WS-15發動機,但是其並不能為戰鬥機作戰效能帶來決定性的增長,對上老舊的殲10、殲11取勝效率恐怕也不會有明顯的提高,反而作戰半徑會受到很大的影響,成本也大幅度增長,因此完全沒有這個必要!


狼煙火燎


我身為航空發動機專業的同學回答一下這個問題!

我們國家在航空發動機方面的研究工作開始的非常晚,而且早期在發展的時候因為經費、技術上的約束,所以發展的很不均衡、也帶有一些不理智的特性。

其中關於飛機-航空發動機配合方面,我們國家幾乎一直實施的是“發動機跟著飛機走”的政策。簡單說,研製一款飛機,對應這款飛機研製一款發動機。

所以在3年前的時候,中國的航空發動機製造都是下轄在中航工業集團公司之下,所有的發動機研究所、發動機研製工廠職工工作服佩戴的都是中航工業的徽章。

“發動機跟著飛機走”是沒有辦法的辦法,在一段時間內發揮過正面作用。

最早的時候,中國的經濟、科研實力很差,根本就沒有那麼多的人和錢去研究一款“沒有前途”的發動機。

所謂的“沒有前途”就是說,發動機研製出來指不定要裝在哪個飛機上。簡單說,如果一款發動機好不容易研製出來了,卻發現沒有飛機可以裝上使用,或者飛機需要經過很大的改裝才可以使用這款發動機,那無疑就是很大的浪費。

所以說,當時的中國在研究武器上,都是“一個蘿蔔一個坑”,一款發動機配一款飛機,這樣才能夠做到最大化利用本來就不多的科研經費和科研資源。這對於當時的中國來說是對的。

但是“飛機-發動機分離研製”才是未來發展的方向。

發動機跟著飛機走,雖然有一些優點,但是缺點也是很明顯的。

首先第一點,就是發動機研製很容易被飛機研製影響。比如說我國曾經研製了一款“渦扇8”發動機,本來是打算作為運10飛機的動力的,但是因為運10飛機的下馬,這款發動機也跟著下馬,一下子斷了發動機研製企業的生路。類似的還有打算裝配殲9戰鬥機的渦扇6等等(下圖就是渦扇6發動機)。

要知道,飛機的研製是跟國家戰略、空戰需求密切相關的,比如說原來我們會研製“強擊機”,但是後來因為戰爭形態的變化,我們不再需要這個類型的飛機,這很正常。就算是強大如美國,他們也不可能準確預測未來戰爭的變化。

但是,發動機的研製確實是連續的——發動機就是要推力更大、更輕、更省油、更可靠——這總是沒有錯的,所以你通過飛機來決定發動機的生死,這才是巨大的浪費。隨著現代科技千變萬化,飛機研製需求越來越豐富,這種“發動機跟著飛機走”的方法問題就越來越多(如下圖所示,美國在不斷研究各種各樣的飛機來獲得先手)。

簡單說,飛機是招式,發動機是內功。招式可以千變萬化,可以今天用、明天發現不行就不用,但是修煉內功總是沒有錯的,所以飛機-發動機應該要分離開來研製,不管你飛機怎麼變,我反正就是好好研製發動機,到時候我把所有的發動機排好了,你飛機來挑就行了。如下圖所示,就是著名的GE公司研發的各種形式的燃氣輪機(包括船用輪機),任你飛機什麼樣,我反正總有辦法給你裝上你可以用的發動機。

比如說,F110發動機,F-16戰鬥機可以用,F-15戰鬥機也可以用,但是發動機公司只要埋頭把發動機做的更好就行了,什麼飛機上會用不是發動機公司需要考慮的,這是飛機公司需要考慮的。

另外,飛機-發動機研製分離有利於競爭。

剛剛說了,如果飛機-發動機分開研製,那麼同樣一臺發動機,這架飛機可以用,那架飛機也可以用;但是反過來說,同樣一架飛機,可以用這一臺發動機,也可以用那一臺發動機。

所以飛機在挑選發動機的時候,實際上也是可以促進發動機的發展的。兩個不同型號的發動機也許都能用,但是飛機就要考慮哪個推力大、哪個不容易壞,這就逼著發動機自己提高,而不是像原來一樣,反正你這飛機就只有我這款發動機可以用,我就不費那個力改進了。

所以在2016年的時候,中國也實施了飛機-發動機研製分離的體制。

原來中國的發動機研製部門都是中航工業的下屬單位,但是在2016年的時候“中國航空發動機集團”(簡稱中國航發)成立了,相當於是從中航工業中跳了出來,算是完成了飛機-發動機研製分離。

事實上,隨著最近20年中國科技進步的加快,在中國航發還沒有成立的時候,已經出現了一機多用的情況。比如說殲10、殲11這些飛機的動力系統幾乎是一樣的(因為飛機型號出現的速度實在是太快了)。而正是因為這種情況,國家才會逐漸認識到,飛機-發動機研製分離是很有必要的。

而至於說殲20和殲10這樣的跨代飛機能不用同一種動力,理論上也是完全可以的,畢竟任何一架飛機都不會嫌發動機太好。但是考慮到成本問題,也許殲20才會用更好的發動機。

當然了,具體殲20、殲10在用什麼發動機,我知道,但是不能說。各位就不要再問了,你們可以知道的時候,自然就知道了。


航小北的日常科普


眾所周知,由於先進航空發動機的缺失,嚴重製約了我國整個航空工業的發展,為了突破這一“瓶頸”,從上世紀80年代開始,我們就開始狠下功夫努力研發先進的航空發動機,而經過多年的努力到現在在研和研製成功也已經超過10款了吧,而其中最為成功的一款應該就是渦扇-10系列發動機了!

目前,渦扇-10發動機已經衍生多個型號,比如早期裝在殲-11上的渦扇-10的原型版,後來小批量生產裝在殲-10以及殲-11B上的渦扇-10A;2008年之後,渦扇-10B/C又誕生,殲-10C和殲-16大批量換裝了兩款殲-10B的改進型號;

之後殲-20部分戰機也換裝渦扇-10B的增推版(也有稱渦扇-10C);再加上殲-15艦載機上的渦扇-10防鹽防腐蝕版和珠海航展上殲-10B所用的TVC矢量版,如此算下來,渦扇-10至少7個型號了!

不過,這其中殲-10、殲-11、殲-16等戰機都是主用渦扇-10發動機,用的還很好,只有殲-20換裝渦扇-10發動機是用來過渡的,所以未來殲20還是會換裝更加強大的渦扇-15發動機,那為什麼殲-20要“搞特殊”用渦扇-15發動機呢?

其實,渦扇-10發動機雖然幾經改進,性能有了很大的提升,但受限於其總體設計和材料的限制,即便是渦扇-10C的最大推力也只有13.2噸左右(不超過14噸),推重比也只有8左右,2臺這樣的渦扇-10對於最大起飛重量不超過35噸殲-11、殲-16戰機來說還夠用,但殲-20戰機的最大起飛重量可是要超過36噸的,那就有點吃力了!

不僅如此,殲-20作為第五代戰鬥機而且是空優型戰機,與殲-11、殲-16那種多用途戰鬥機不一樣,超音速巡航和超機動的能力怎麼能夠缺少!但不可否認的是,殲-20戰機雖然在氣動上做了很大的優化,使用渦扇-10發動機的殲-20在超音速巡航和超機動方面確實有所欠缺!

所以,要想發揮出殲-20作為五代機應有的卓越性能,只靠目前所用的渦扇-10發動機還是不夠的,“好馬配好鞍”還是得需要更為先進的渦扇-15發動機才能滿足這一需求。最大推力搞到16噸以上,推重比達到10,然後再是矢量發動機,理論上這樣的發動機就可以滿足殲-20的需求了,但這可能還要再等2-3年甚至更久了!


天下布武


殲20裝備渦扇15,殲10裝備渦扇10,裡面有幾個小問題先普及一下。你提的問題是未來的事,現在殲20裝備的是渦扇10B,殲10裝備的不是渦扇10A、B,而主力是俄羅斯的AL31FN系列,包括殲10系列都是,裝備渦扇10B的殲10戰鬥機只是試驗機。

中國推動比是8的發動機有兩種,從俄羅斯進口的AL31FN裝備在殲10上,渦扇10裝備在殲11上,基本上沒有互換過,只是互為備份。渦扇10的核心機來自美國的CFM56,他是裝在波音707上的,當時中國進口了一些發動機,後來發現美國的飛機和發動機是同壽的,可見美國航空發動機技術多麼強。為了發展運10,就用了這十幾臺CFM56發動機,後來運10下馬,發動機沒用完,核心機經過仿製,仿製成功了渦扇10。核心機是通用的,美國大名鼎鼎的通用動力的F101也是這種核心機。但中國技術比較落後,動力並不落後,但質量肯定是落後的,中國還需努力,渦扇15研製成功,技術肯定是前進一大步。

後來中國殲11,殲16雙發的是渦扇10,其實他是為殲10準備的,後來跟不上進度,所以進口了俄羅斯的AL31,渦扇10稍微短粗重一些,動力稍微大一些,但能夠互相替換。美國也是這種辦法,戰鬥機可以互換,互為備用。

下面說一說幾年之後,渦扇15批量生產了,殲10是不是裝備呢?中國自己裝備的殲10沒必要,因為在中國的戰鬥機體系中,殲10C就是一個護衛的角色,推重比達到10的發動機有些浪費,他本身配用的發動機夠用。如果殲10以後出口了,需要換推動比10的發動機,當然沒問題,前提是中國同意渦扇15出口,客戶也可以從其他國家進口推動比達到10的發動機,中國能夠裝配的很好。最大的問題是,這種發動機只有美國有,俄羅斯還在研製。

據一位退休的專家說,中國的渦扇15,最近兩三年肯定會批量生產,比俄羅斯的還要好。他是業內人士,他的話是值得人們信賴的,人們可以耐心等一等,製造2025肯定能實現。



大志遠思想空間


如果能夠實現兩款戰機使用同一款發動機,那麼確實在維護與成本方面有不小的優勢,目前的殲20確實也有換裝國產渦扇10的版本,也算一個不小的變化,但是殲10與殲20沒有必要這麼趕,這兩款型號之間的差異大。

現代技術是不斷前進發展的,我們不可能滿足於現狀。現有的渦扇10在技術上已經有點過時節,一上世紀70年代水平的一款發動機,不是有什麼太大的進步,也缺少改進的空間,我們為殲20準備的渦扇15發動機,在性能上要更高很多,兩者之間的差距還是非常大的,可以這麼說,這款發動機已經具有換代意義的了。

我們沒有必要為了通用性而限制殲20的性能,為了維持更好的性能,需要換髮了,至於給殲10換裝渦扇15也是一個選擇,但是意義不大,畢竟現有的太行發動機是標配發動機,量身打造的,換裝渦扇15的話,會引起不小的設計變更,這個有點不合適了,畢竟是上一代戰機,已經可以考慮停產的問題,換髮實在沒有什麼必要了。


麥田軍事觀察


理論上來說是可以統一的。實際上也是這樣的。

殲20在研製階段用的就是太行渦扇10,只不過增加了推力。

飛機更換髮動機是屬於較大改進的。飛機往往都啟用了一個新的型號編號。美國的F-102使用J57噴氣式運氣發動機。更換了J75發動機後,飛機編號改為F-106。蘇聯的米格25,改型為米格31,更換了渦扇發動機。當然也有不改編號的。比如美國用F110和F100共同裝備F-14、F-15、F-16,還是沿用原來的編號。F/A-18的改型換裝F414發動機,只改變了改型編號,沿用原來的型號編號,F/A-18E/F。

戰鬥機使用同一種發動機,可以簡化後勤保障工作,降低地面維護保養的複雜性。但是不能一刀切。不同的飛機性能不一樣,硬要採用同一種發動機,不能充分發揮他們的性能。

殲十和殲二十的技術跨越幅度很大,WS-15比WS-10的性能有巨大提高,只能選擇都用渦扇15。殲20有超音速巡航能力,殲10在設計上不具備超音速巡航性能。增加過多的機動飛行,長時間超音速飛行會縮短其使用壽命。這就像普通人的身體,按照運動員的方式去運動,身體肯定受不了。

所以殲十和殲二十共用一種發動機,技術上沒有問題,實際上有不良後果。


一葉楓流靈似舞妖


我是軍事領域創作者,希望我的回答能幫助到您

戰鬥機使用同一種發動機,可以簡化後勤保障工作,降低地面維護保養的複雜性。但是不能一刀切。不同的飛機性能不一樣,硬要採用同一種發動機,不能充分發揮他們的性能。

殲十和殲二十的技術跨越幅度很大,WS-15比WS-10的性能有巨大提高,只能選擇都用渦扇15。殲20有超音速巡航能力,殲10在設計上不具備超音速巡航性能。增加過多的機動飛行,長時間超音速飛行會縮短其使用壽命。這就像普通人的身體,按照運動員的方式去運動,身體肯定受不了。

殲20在研製階段用的就是太行渦扇10,只不過增加了推力。

飛機更換髮動機是屬於較大改進的。飛機往往都啟用了一個新的型號編號。美國的F-102使用J57噴氣式運氣發動機。更換了J75發動機後,飛機編號改為F-106。蘇聯的米格25,改型為米格31,更換了渦扇發動機。當然也有不改編號的。比如美國用F110和F100共同裝備F-14、F-15、F-16,還是沿用原來的編號。F/A-18的改型換裝F414發動機,只改變了改型編號,沿用原來的型號編號,F/A-18E/F。

希望我的回答能幫到你,望採納,如果你有更好的意見,請留下你寶貴的留言!


模型一姐


軍推,因為載具需要不同而不同,不可能一個發動機,可以適配n多機型。即使這樣做,也是n多機型來適配一個發動機,那就已經不算是不同機型了。渦扇10,推重比,可靠性,油耗,軍推,和渦扇15,差的有點遠,特別是口徑,前端溫度(這個很大程度上決定了最終推力,到現在,突破的溫度區間已經是以10攝氏度為階梯,而不是之前的50-100攝氏度了,可見難度之大),。渦扇15還是追趕之作,可靠性和全權限數字化等,還需要進一步改進。當f135已經服役的條件下,渦扇15還有更大進步空間:留給我們的時間不多了


分享到:


相關文章: