殲20用渦扇15,殲10用渦扇10,為什麼不統一一下?

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關於我們的軍用航空發動機的消息總是很多,隔段時間就會出現一個技術突破,世界領先!但是還是那句話,等大規模量產和實際應用了再說吧!

其實殲20目前還沒有確定的消息說已經使用了渦扇15發動機,大多都是軍迷的猜測而已,實際上渦扇15還沒有完全的研發成功,估計還需要等一段時間。發動機是工業的皇冠,當然是需要很長的時間來研製和驗證的!

關於國產武器的消息,官方從來都不會主動的全部爆料出來,都需要專門的人士來整理和分析才能慢慢的知道。就比如殲20戰鬥機的配置,首飛都八年多了,到目前為止,到底有沒有裝航炮,都沒有一個準確的答案,一張能夠證明的照片都沒有!

另外就是殲20戰鬥機的發動機了,按照目前的消息,已經開始使用的是渦扇-10B發動機,替換了一開始的俄羅斯AL-31FN發動機。這樣總算讓某些人不說話了,否則一說到國產的先進武器,第一句話往往就是:發動機呢?是不是國產的!連發動機都不是國產的,還談什麼國產戰鬥機!

不管是即將應用的渦扇15還是已經在使用渦扇10發動機,它們都有著各自的性能特點,基本上就是一種高低的搭配,渦扇15發動機的性能比渦扇10發動機的性能要強一些。這裡大家就不禁要問了,既然渦扇15發動機那麼厲害,為什麼不把現在的戰鬥機都使用了?比如說除了最先進的五代機殲20,把殲10這樣的輕型戰鬥機也裝備渦扇15,那樣殲10的性能不就更出色了!

但是有一個觀點就是,把最好的配件都組裝在一起,完成的成品未必就是性能最好的!對於殲10戰鬥機也是一樣,殲10戰鬥機的定位就是一款定型的戰鬥機,主要側重空中優勢,對於殲10戰鬥機來說,使用AL-31FN或者渦扇10發動機已經足夠了,而且這兩款發動機經濟使用,技術成熟。

如果殲10戰鬥機使用了推力更強大的渦扇15發動機,那麼就使得殲10戰鬥機的機身結構也需要修改,否則無法支撐渦扇15發動機強大的推力,這樣就等於要改裝一架戰鬥機了,顯得非常麻煩!

而殲20是一款重型遠程戰鬥機,需要大推力的發動機,使用渦扇15發動機就很正常了,一般戰鬥中,殲20戰鬥機踹開了對方的防空大門,獲得了制空權後,殲10戰鬥機就可以上場了,肅清殘敵!

所以總體上來看,殲10戰鬥機換裝渦扇15是沒有必要的,什麼等級的戰鬥機配什麼等級的發動機!


資訊所長


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


先糾正問題裡的一個錯誤,殲10沒有使用渦扇10A。除了試驗機,殲10各型號還是在用俄羅斯的AL31F。下面是對這個問題的回答:請問怎麼統一呢?

渦扇10A是已經定型了的產品,尺寸大小都已經定了。而安裝渦扇10A的殲11B、殲16也都已經確定了後機身的結構,這就包括了為安裝渦扇10A需要留出的空間。在殲11B、殲16安裝上發動機之前就已經板上釘釘了,它們就只能安裝渦扇10A了,或者說只能安裝與渦扇10A尺寸相同的發動機。

美軍的F16號稱能夠發動機互換,實際上那只是個噱頭。這種所謂的互換不是說F16的後機身可以今天安裝F100-PW-129,明天高興了就換成F110-GE-229。那樣的互換連門也沒有!所謂的互換是說在F16生產後機身的時候可以根據配裝的發動機型號(比如PW的129或者GE的229)預先留下相應的空間,然後再把那個型號的發動機安裝進後機身去。所以實質上就是可以預先選擇一下未來安裝什麼發動機,但是選定了以後就不能反悔了。

現在渦扇15還沒走完研製過程,連尺寸都不敢最後敲定,請問怎麼統一啊?就算尺寸定了,又怎麼保證和渦扇10A一模一樣呢?所以這個問題是有毛病的。發動機尺寸至少是在發動機設計定型,各項性能試驗都通過之後才能確定下來的,在此之前沒有人敢拍板確定尺寸。萬一遇到問題真需要修改怎麼辦?而那種先確定尺寸再研製發動機的做法往往只是定一個大概的尺寸,絕對不敢可丁可卯地定出很精細的尺寸,就是怕後面的具體研製過程中出現要大調整的情況。

所以,渦扇15和渦扇10A的尺寸能完全一致當然最好,不能一致也無所謂,本來發動機研製過程中尺寸就是一個相對靈活些的指標,不是優先級最高的那種指標。強求與另一種發動機的尺寸一致是很古怪的要求。


asiavikin


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


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


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O靈似舞妖


對於任何一款空中飛行器(武器裝備)來說,不管是戰鬥機還是導彈,發動機都是非常重要的核心部件之一,甚至能最終決定武器整體水平的高低。戰鬥機所需要的航空發動機應該是最能體現這一點的。

美國在世界範圍內擁有最先進最超前的發動機技術,號不誇張的說,即使美國人現在停止發動機研發工作,目前的技術水平也是需要中國至少二三十年時間來追趕的。航空發動機被稱作是戰機的心臟,心臟有問題那麼戰機的性能也就可想而知了。大家可能也聽說過,美國人總是喜歡說中國殲-20戰機的發動機不好,事實就是如此。因為殲-20戰機在一開始搭載的是四代機的發動機,所以有一部分人認為殲-20戰機最多屬於4++戰機,可見發動機的檔次會直接拉低整個戰機的檔次。

在殲-20正式服役後,殲-20的生產問題成為了一個廣受關注的焦點。由於此前中國首款量產型大型運輸機運-20已被證實將採用國產發動機,很多人都在猜測殲-20在量產時是否也會配用國產發動機。國人希望儘快為國產戰機治好“心臟病”的心情可以理解,然而目前最新情況來看,殲-20使用國產發動機的可能性仍然不大。十分尷尬的是,造成這一情況的原因,既非國產發動機存在質量問題(目前國產航空發動機的質量能夠得到很好的控制),也非發動機生產能力跟不上戰機生產速度,而是一個平時容易被忽視的問題:發動機與配裝機型的適配性問題。

在為殲-20換裝發動機的問題上,我們不妨看看目前中國空軍的主力機型殲-11的發展歷程。殲-11系列戰鬥機作為由蘇-27系列衍生而來的重型戰鬥機,其中早期的殲-11為組裝生產、殲-11A為國產化的蘇-27SK,這兩個型號都採用原裝的俄製AL-31渦扇發動機。而在隨後的殲-11B的生產過程中,則出現了前期少量採用AL-31、後期大量配裝國產渦扇-10的情況。由於渦扇-10與AL-31對空氣流量的要求不同,殲-11B還特別修改了進氣道設計以確保渦扇-10的性能能夠充分發揮。

而殲-20的換髮問題,可以以殲-11作為參考。殲-11的原始設計源於蘇聯蘇霍伊設計局,而殲-20則完全是中國自主研發的戰鬥機,因此殲-20如果改裝渦扇-10在技術上應該比殲-11更容易。但技術上的可行性不代表成本上的必要性——目前的殲-20採用的是99M1型發動機,該型發動機是AL-31的先進技術改進型,配裝條件與AL-31類似。按照此前殲-11B在測試渦扇-10時的經驗,殲-20理論上不需進行大規模修改設計也可以改裝渦扇-10發動機。然而如前文所述,即便是殲-11B在改裝渦扇-10時仍需要對進氣道進行修改,殲-20不修改進氣道設計直接換裝渦扇-10造成的麻煩可能要重新開發一套專門適配於渦扇10發動機的飛控軟件系統——作為一種第五代重型戰鬥機,殲-20本來應該配裝推力150千牛以上級別的發動機,目前使用130千牛級別的發動機無法實現該機的預定飛行性能。如果換裝渦扇-10,則會使飛行性能也達不到設計目標。

殲-20正式服役之後,為了確保首批殲-20穩定訓練和作戰,採用的依舊是AL-31F的改進型99M1型發動機。此時中國的殲-11B戰鬥機和殲-10C戰鬥機已經換裝了中航黎明廠生產的WS-10發動機,且WS-10太行發動機經過工程技術改良已經非常可靠了。在這種情況下,殲-20一邊進行著常規訓練,一邊利用試驗機進行WS-10B發動機的實驗,同時606所進行著矢量發動機的相關研究。

  每一個發動機性能特性都不一樣,新的發動機裝配上機,戰機就要作全包線測試,調整編寫新的飛控代碼、不斷整合戰機與發動機的匹配問題,發現問題還要小改機身內部結構......,如此反覆測試調整,假設每換裝一型發動機工程進度過程都非常順利,不出現在任何技術問題的前提下需要很長時間。但是有消息稱,最新改型的殲-20目前已經列裝。雖然尚不確定改型殲-20進行了多少改進,但是一定已經換裝了國產發動機。據推測,最有可能的發動機就是採用了矢量推進系統的WS-10B發動機。

  相比穩定的AL-31F及其改進型99M1型發動機,WS-10B發動機無論是在數據上還是在實際使用過程中都得到了官兵的一致好評。相比AL-31F的推力12.25噸(99M1型提升到13噸左右),WS-10B的推力增加到了可怕的14.5噸。由於採用了單晶葉片和數字化控制模式,WS-10B發動機的推重比增加到了8以上。在進行矢量化之後,雖然可能損失一部分的推力,但是依舊可以達到比AL-31F高10%以上的指標。

隨著太行系列發動機的改進升級,推力達到了14.5噸的WS-10IPE(增推)型發動機,矢量噴管的WS-10B發動機,都在殲系列戰機上實現了首飛。可見,國產的發動機,可以逐漸在第四代戰機上進行飛試。但不排除還會進口,少量的AL-31F系列發動機,用於補充三代機換髮之用。

隨著殲-20原型機換裝WS-10B之後,相關測試工作進展順利。也就意味著殲-20戰機,接下來的生產會大大提速。中國終於有了自己的國產發動機,確保殲20第二批次的穩定列裝。

殲-20換裝渦扇-10還存在另一個問題,即渦扇-10本身的工作特性。渦扇-10的核心機源自美國的F101發動機,後者是B-1戰略轟炸機的動力裝置,通用電氣公司後來在該型發動機基礎上研發了供F-14D、F-15和F-16使用的F110渦扇發動機。由於F101發動機配裝對象的問題,該型發動機的核心機在指標上並不強調加速性和減速性,而渦扇-10的核心機也繼承了這個問題。對於這個問題,美國空軍的選擇似乎可以作為佐證——美軍現役的F-15和F-16中使用F110的型號以F-15E和F-16C為主,而這兩種型號偏重多用途能力、對於空戰所依賴的飛行性能並不要求拔尖,因此對加減速性並不苛求。而殲-20作為一種第五代戰鬥機,其在敏捷性和機動性方面的要求遠非第四代戰鬥機所能相比,這就意味著殲-20必須配裝工作相對潑辣的發動機,由此來看渦扇-10雖然在推力和推重比方面完全可以替換99M1,但並不完全適用於殲-20。

對於殲-20來說,最適合的發動機當然還是新一代國產大推力渦扇發動機渦扇-15。平心而論,目前渦扇-15的發展並不算順利、距離定型生產尚有較遠距離,但作為第一款在設計指標上與國際頂尖水平看齊的高性能航空發動機確實需要時間加以完善。作為渦扇-15的預定配裝機型,殲-20在設計之初就考慮了使用該型發動機的問題,這會使得殲-20配用渦扇-15比起配用渦扇-10簡單很多。也只有在配裝渦扇-15後,殲-20的性能才能夠得以充分發揮。

殲20的隱身無人懷疑,但是發動機則是落後一代的俄製發動機和太行發動機。

先進靚麗的外表,內置一個低能心臟,中國空軍不能忍,航空發動機集團也快馬加鞭搞技術,去年年底航發技術會議透露出來的一些信息則讓我們看到了推重比10的大推力渦扇發動機渦扇15的一些情況:樂觀點說就是完全體殲20近在咫尺,冷靜點來說就是,難題很多,完全成熟尚需時日。

中國對航空發動機的認識非常曲折:從輔助到核心這一過程花了30年,另外30年學會如何設計

最大的好消息就是,渦扇15發動機做出了最少3批,修成正果或許不太遙遠

有人看到這03批就認為,殲20已經是完全體,其實這是巨大的誤解,大家都知道,發動機和飛機一樣都是極其複雜產品,發動機尤其複雜,一款先進大推力航空大家,技術問題幾千上萬很常見,而這些問題的解決,並不是一步到位的,而且分批次暴露,分批次修改,假如看到03批次就覺得已經大功告成,那就太幼稚。

當然,中國航空發動機也考慮到了隱身設計問題,這是一個關鍵技術點

一款發動機從項目啟動開始,要經過部件實驗,整機實驗的重重考核,不斷修改,從整機實驗來說,就分成普通臺架試車,高空臺試車,真機試車,每一個階段都會暴露不少問題,需要不斷修改設計,產生不同批次,F15戰鬥機的心臟F100發動機,僅僅實驗發動機就超過100臺,而俄羅斯蘇27心臟AL-31發動機實驗發動機數量也超過50臺,難道這些發動機全部都是一個樣子,一個批次?還是一次實驗沒做就變成完美體?

實際上渦扇15發動機真的很難,需要做很多批次才能穩定

單純看到03批次,確實是重大進展,但是要清醒的認識到,中國航空發動機基礎薄弱,經驗匱乏,太行發動機設計並不理想,前後40年,並沒有得到一個太過於優越的結果,而渦扇15發動機,則出現不少問題,比如,上圖所說的渦扇15發動機外涵內涵匹配優化設計,渦扇15發動機改進批整機動力學特性,異常載荷分析及基於分析結果的結構優化設計,針對於渦扇15發動機核心機的關鍵裝配工藝技術研究。

反過來閱讀或許可以發現真相,渦扇發動機的內外涵設計,動力學特性都有大問題,而且核心機裝配工藝也遇到大難題,前二者是設計,後者是製造,這就是說,發動機設計和製造都遇到了難題,從世界航發歷史來說,這才是真相,尤其是跨代設計的新發動機。

這就是中國航空發動機的進步

從這些成果反過來解讀,就可以知道,過去太行發動機加速過程是不夠穩定,太和發動機設計過分追求高性能,而忘記了可靠性,而且發動機封嚴技術和控制技術和美國發動機也有明顯差距,這些都是一個個不可避開的絆腳石,也是成就的階梯。

當然,中國航空發動機人,面對美國新一代自適應發動機的挑戰,也做出了自己的回應。

沒有渦扇15就沒有殲20,沒有變循環發動機就沒有下一代中國戰鬥機

中國航空發動機走過了一個極其坎坷的歷程,過去長期的無知,輕視,混亂,導致設計師熱衷抄襲,不愛低下身段從基礎設計做起,基礎一直不穩,而太行發動機這航發天字一號工程,也在高低壓匹配的嚴重失誤,參數選擇不當,數據太驚人,但是穩定裕度太少,動不動就喘振,新一代渦扇15發動機,假如認真吸取教訓的話,從過去的單純注重性能參數,轉向為可靠性和性能同等重要,儘量提高使用穩定性,這會是一個很好的苗頭,會走的更好!










鷹隼之利


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。



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