03.03 涡扇-15发动机推力到底有多牛?

整得阔以


涡扇15到底有多牛?应该至少赶上了第二梯队俄罗斯的水平。当年苏联的水平在1.5左右,因为俄罗斯不能全部代表了前苏联的水平,至少还应该包括乌克兰。

有人说俄罗斯的武器傻大黑粗,有褒也有贬,在效果上能够和美国比肩,但工艺水平比西欧要差一个档次。当年苏联为了降低潜艇噪音,买了东芝的机床就是一个明证,当年美国对日本大发雷霆。

中国的工业水平学自苏联,后来又向乌克兰、俄罗斯学,同时加进了自己学自西方工业工艺水平,或者叫中西合璧。这也是学好的结果,成果就是山寨、仿制,如果没学好,就属于13不靠了,比如那个谁谁谁。

中国在很多方面,现在已经走过了山寨阶段,向自主研发迈进,涡扇15就是一个典型。中国涡扇15从核心机到验证机,原型机,一直到生产机,一步步走过,中国真的不容易。据有一位退休的专家介绍,涡扇15批量装备歼20,就是最近一两年的事儿,我们可以耐心等待,几十年都等了,这点时间还可以等一等。

涡扇15应该比F119要大一些,涡扇15在1.8吨左右,F119在1.5吨,推动比都是10以上。而这也是苏联实际的传统,稍微大一些,从推力到体积到重量都是这样。还有一个典型例子就是乌克兰的UGT25000,中国叫QC280,也是这样。

性能上没问题,差距在于工艺质量,比如美国的航空发动机能过1万小时,中国可能在5000小时,这一方面需要中国自行努力,美国是不会教的,俄罗斯和乌克兰也做不到了。所以中国还在努力着。



大志远思想空间


涡扇-15还在研发阶段,显然也遇到了瓶颈,要想研发一款和美国F119类似的发动机真不是那么容易的事!目前涡扇15发动机的性能是保密的,国内媒体的所有报道基本都是基于F119基础上的推测,在推力上预计在110~120KN,最大加力推力约180+kN,这个数据上和美国的F119发动机差不多,涡扇-15研发成功将是我国航空发动机的一个彻底翻身仗(正面多年来心胀病问题可是没少被军迷诟病啊!),有了WS-15峨眉发动机也就基本不用担心歼-20的动力问题了。

歼-20的服役对我国战斗机的发展是一个巨大的飞跃,但还存在最后一个短板,那就是发动机和超音速巡航能力。歼20采用鸭翼布局+小展弦比大三角翼,而且拉长了机身,翼展比较小有利于高速飞行,尤其在1.2~1.8马赫飞行有性能优势,但是目前与之配套的WS-15发动机还在研发,前期只能暂时使用AL-31FN或WS-10B发动机,这两款发动机的推力差不多,都没有能力让歼20具有超音速巡航的能力,未来WS-15峨眉发动机成熟装备后,歼20飞行性能会得到质变,那才是歼20的完美形态!

对于WS10B发动机来说,去年珠海航展歼10B试验机换装进行了惊艳的表演,这是首次公开亮相,之后歼20设计总师证实歼20已经换装了这款先进的发动机,虽然具有了矢量推力能力,但本质上来说他还是属于三代发动机范畴,与美国的F100、F110发动机属于同代产品,推重比大约只有8。而美国的F100发动机早在1974年就装备在F15上,与之相比我国WS-10太行系列发动机正式列装在2010年,与之相比落后了整整36年,也就是说装备歼20的发动机仅仅只是美国40年前的技术,这与歼20本身就是不匹配的。


而WS15“峨眉”发动机则属于标准的第四代发动机,目前媒体推论这款发动机的推重比将达到10以上,最终版的最大推力将达到180KN以上。不过个人觉得WS-15最初版本达不到这个要求,当年F22装备的F119量产型号最大推力也只有155KN,后来才慢慢改进达到最终版的173KN以上。WS15的发展经历恐怕会与F119类似,一次性就让他达到18吨的最大推力性能恐怕也有些困难,分两步走,第一步达到16吨,装备歼20后在慢慢改进让其达到18吨,这样装备两台WS-15发动机的歼20才是完美的歼20,才具有超音速巡航能力以及更强的超机动性,这对歼20来说意义非凡!

而且WS-15还是一款专门为歼20发展的专用发动机,除了采用WS-10B类似的矢量喷口外,还要进行隐身处理,目前美国的F35的尾喷口就处理得很好,而WS-15只需要进行抄作业就好,除了采用类似美国的F135尾喷口外,还会应用很多最新研制成功的特殊材料,以提升发动机的隐身能力和性能!因此未来装备WS-15峨眉发动机的歼20,推力不足的问题将迎刃而解,而且尾部的隐身能力还将得到改善和加强,包括尾喷口的红外辐射强度也会得到极大的降低!

当然解决了这些问题不代表我国发动机就赶上美国F119了,F22的发动机F119初期版本的寿命就高达8000小时,改进型的寿命更是延长到12000小时,WS-15要想达到这个能力非常困难,初代的WS-15寿命应该在4000~6000小时之间,整体水平还达不到F119的水平,后续还得通过不断的努力来缩小与美国的差距。而且去年普惠公司公布最新的F135发动机最大推力成功突破200KN大关,再次刷新世界记录。不仅如此,美国去年还开启了下一代战机的发动机计划,而且已经与普惠、波音两大巨头签订了合同,预计过不了几年,战斗机发动机又得有一次巨大的突破,所以说即使我国WS-15研发成功了,追赶美国的脚步还得继续,还得抄美国的作业,还得奋起直追才行!!!


狼烟火燎


牛到它的推力之大,让它的寿命仅有1500小时,

真是惊人的数字,比F135发动机来说,涡扇15的推力和推重比,寿命,稳定性,油耗都是非常让人想不通的一个比例,相比于普惠135来说,涡扇15实在是一款太好!太好!太好!太好!的发动机了!实在太好了!!!!!!!


竹笋念熊猫


涡扇15属于第四代军用大推力小涵道比涡扇发动机。具体性能应该因为保密没有公布。现在关于涡扇15的性能指标都是推测而已。所以涡扇15的性能,要根据公开的官方信息进行推测才可靠。首先,官方公布涡扇15的最清晰指标是:推重比为10。我们知道俄罗斯的AL31涡扇发动机,是在AL21发动机的基础上研制的。这就说明,在涡扇十的基础上结合涡扇15的推重比,大致能推测出涡扇15的最大推力。官方公布涡扇10A最大推力13.2吨,推重比8。由此计算出涡扇10A发动机质量为1650公斤。因为涡扇10B只知道最大推力为14-14.5吨,未公布推重比,所以无法计算发动机质量。但根据国际惯例,发动机减重是难度极大的,所以航空发动机减重都是按克来计算的。涡扇15比涡扇10系列先进,但高性能下减重难度很大。所以涡扇15实际质量应该等于或稍小于涡扇10A发动机。由此推测,涡扇15的最大推力应该介于16-16.5吨之间。


用户一个人


相当牛,今天多讨论几个涡扇15的题目。涡扇15对于我国而言是一个必须要攻克的堡垒,他关乎到未来国产五代机和六代机,包括垂直起降战斗机和单发先进战斗所需。

歼20再先进,也还存在一个发动机的短板需要解决。


航空发动机领域长期以来都是我国对比美俄等航空强国的主要弱点,如果在这个方面不取得重大的突破,我国将会很难在未来的航空领域占据重要一席。涡扇15也是一个项目带动,他一个项目就可以带动我国材料科技、机械加工、数字化技术、电传飞控、空气动力学等诸多领域的进步。

没有涡扇15的歼20,在我看来就是不完整的,不是完全状态的。


涡扇15发动机的推力为18吨,推比是12一级,这在我国航空科技研究机构多篇论文中都有所体现,我国把目标定的很合适,既不是赶超2023年美国F135B发动机22吨的过高目标,又不是一个落后于当下F135发动机18吨推力的目标,所以他既有实现的可能性,也有未来实战中的先进性,也为今后进一步提升打下了基础。

美国的F135堆铼很多,加工也精细,这两点正好是我们所需的,也是我们最难的。


要说涡扇15目前存在的最大短板,主要在于材料和精加工两项。众所周知,目前世界航空发动机推力提高的最主要手段是提高涡轮前温度,主要的困难就是叶片的耐高温性能,而这就涉及到了一种我国几乎没有的材料,铼。这一材料我国每年引进几十吨,用于工业、科研、军事等诸多方面,还要留有储备,这很难,也很贵,这也是我国航空发动机舍不得堆铼,提高涡轮前温度较少,导致发动机推力提高困难的重要原因。

日本心神使用的XF5-1发动机,虽然推力只有5吨,但是涡轮前温度高达1800摄氏度,这就是堆铼的效果。


另外还有一个问题,那就是精加工能力,我国工业加工虽然已经相当精细,但是距离研发世界最顶尖的航空发动机所需的精加工还是差一些,这导致了发动机的故障较多,寿命较短,这一问题其实和涡轮前温度的问题是一样难解决的。在这里,我们只能期待,希望这两个问题都能在涡扇15身上得到较好的解决吧。


海事先锋


18吨的推力、是设计标准。离成功还远。F35,20吨的推力十几年美国就已经实现。


春风秋月36


涡扇-15发动机的推力可以赶上 改进版的F119,产品30但与F135还有差距。普遍认为,涡扇-15发动机的加力推力在16吨—17吨之间,军用推力在10吨—11吨,推重比为10。虽说可以赶上F119,但F119发动机是在2005年正式装备美国空军的。所以说,涡扇-15与F119相差了近20年的时间。更何况,美国推力更大的F135发动机,早已经服役了,差距就更大了。

相对而言,F119改进版本发动机的加力推力为17.3吨,军用推力为11.7吨。而俄方公布的产品30的加力推力在17吨—18吨,重所周知,凡是俄罗斯公布的数据,往往是在“打鸡血”的状态下达到的性能。比如“雪豹-E”雷达的探测距离为400千米,这是在极窄波束情况下得到的,正常也就200千米左右。而产品30发动机的加力推力估计在17吨左右,不会达到俄罗斯所说的18吨。总的来看,涡扇-15和F119改进版以及产品30这三款发动机的加力推力没有差距。


涡扇-15发动机的高压涡轮盘和涡轮叶片会使用国产第三代高温单晶合金DD409。DD409的性能和美国的第三代高温单晶合金CMSX-10和日本的TMS-75相似。三者都能在1100度的温度下和140Mpa的压强下,持久工作时间都在220小时以上。DD409的融化温度在1360度—1411度,主要还是在叶片上使用了冷却技术,热障涂层技术。而F119改进版发动机的涡前温度为1700度,估计涡扇-15的涡前温度也差不多是这个数据。

要知道第四代战斗机对超音速巡航和超音速机动性极为重视,这就要求发动机的涵道比不能太大,F119改进版本发动机的涵道比是0.25。而太行发动机的涵道比为0.78,这就不太适合超音速巡航了。太行量产型发动机的涡轮叶片使用了国产第二代单晶耐高温合金DD406,其涡前温度为1473度。太行发动机的涡轮叶片使用了复合气冷空心叶片技术,纳米氧化锆热涂层技术,从而达到了第三代发动机中的最高的涡前温度。


而涡扇-15上是我国新研发的铈酸镧热障涂层材料的使用温度是1300度,再加上复合气冷空心叶片技术,还有DD409单晶耐高温合金在这三者的作用下,涡扇-15发动机的涡前温度达到1700度也是很正常的。复合气冷技术可以降低近400度左右的温度,毕竟DD409的工作温度在1100度左右,加上热障涂层多了300度,一共的耐高温温度就在1700度左右。因为DD409的而涡扇-15是歼20的目标发动机,其涵道比也不会太大,毕竟为了超音速性能考虑。
太行A发动机的外涵机匣是由复合材料制作的,相对传统的钛合金来说,可以减重30%。此外,还有耐腐蚀性能更加优良,寿命更加长的优点,太行A发动机的推重比为7.5。既然该技术成功的在太行A发动机上应用了,那么涡扇-15发动机也会用同样的材料和技术进行减重的,推重比达到10应该是没问题的。

或许涡扇-15发动机的大修时间和寿命还赶不上F119改进版,毕竟其寿命已经高达12000小时。而太行A的寿命才2000小时,即便是涡扇-15估计也达不到12000小时。能赶上F119的量产版的8000小时,就已经算好的了。毕竟发动机的寿命与轴承和主轴息息相关,而轴承和主轴对材料的要求比较高,这正是我国的弱点。

安装矢量喷管的太行发动机已经在航展上亮相了,这也就证明,我国的矢量喷管研究取得了不错的进展。无论是F119,还是F135,亦或是产品30无一例外都使用了矢量喷管,作为我国第四代大推力发动机的涡扇-15,没有理由不用矢量喷管。尽管会导致推力损失,但是以损失的推力换取可变方向的推力,还是划得来的。毕竟隐身战机之间的空战,还是无法彻底摆脱近距格斗的。(图片来自网络)


江山何沉


首先来看涡扇-15的定义,涡扇-15是目前我国发展的军用大型推力涡扇发动机,是适配于歼-20战斗机的发动机,也是急需的一款型号。据猜测数据,涵道比0.25-0.382之间,推重比为10以上,推力在18吨左右,如果是这样,便与F-22装备的F119发动机处于同一水平,属于第四代发动机,这一步跟上来,简直是一个要逆天的节奏。另据公开报道披露出的消息,关键技术已获重大突破,正在密集装机试验当中,假以时日,歼-20装上涡扇-15,正能成为五代机中的王者。

★风吹草动。脆弱的人,经不住说落后,其实差距正常的,就是走点弯路也是难以避免的。想当年装配了F100发动机的F-15,装配F110发动机的F-16,都趴窝多年,两款三代机成为世上著名的机库皇后。世上成功者,绝没有一蹴而就的,经过漫长的技术发展,其普惠公司才有了今日之成就。此番珠海,歼-10B点亮了天空,照亮了国人的心,原来我们也可以,“太行”的成熟,只说明一件事,我们建立了厚实的技术基础。要知道,我们走到今天不容易,那都是无数航空发动机科技工作者努力的结果。要充分尊重他们的劳动,值得向他们致以满满的敬意。实干兴邦,一天鼓噪落后没有用。在珠海,有人因问歼-20的总师杨伟,“太行”这么棒,威龙为何不用?杨伟一笑道,你怎么知道没用?用与没用,军方自有考虑,我们的发动机成就正说明了一切。

★脚踏实地。四代与五代不一样,五代需要更高的性能,所采用九项新技术,如图,如果达到或基本达到,就算成功。涡扇-15全部实现突破,即能证明我们是成功的。不自信者,可以伸开指头查下手指头,看看世上能有几个国家成了?涡扇-15本身即说明了我们的成功,不仅如此,发动机都是烧出来的,需要进行大量实验,才能验证其可靠性。成熟需要时间,好歹我们的发展不算慢。明此也就足够,务于实,不可敌,现在我们已经真正理顺了研发机制,招集了英才贤才集中攻关,加上国家重金投入,还能有什么可担心的呢?需要的无非是一点时间,用他们的智慧和汗水展开技术攻关。坚持干下去,一项项,哪里会有过不去的火焰山?着急没有用,差距要承认,发动机研制本身就是科学,即遵循科学规律办事,才不会摔跟头。

★大体判断。普惠F119-PW-100推比11.7,推力15.8吨,用之F-22,带来的是性能的高可靠性,耐用性,基本没有闹过“心脏病”,用之多年,得到了检验。F-35飞机本身故障多,其所用F-135发动机,性能却是相当牢靠,推力达到了惊人的20吨,推比达到了11一级。要说差距,这便是差距,若问差距多少年,也许就在旦夕之间。当然未来我们的涡扇-15也有冗余设计,也是可以增推的。网语如风,传言涡扇15油耗高,油门响应速度慢,说明发现了问题,实验本身就是发现和解决问题的过程,属于正常之事,不必过于着急。涡扇-15“峨眉”的研制自1996年开始,说从2005年开始正式投入实验,现在已是13年过去,保节点在2020年。按发动机研制规律判断,应该来到了重要装备节点。发动机研制周期相当长,但它带来的技术跃升,也是显而易见。


魂舞大漠


涡扇15的推力及性能如何?目前各媒体上出现的数据五花八门,基本上都没有可靠的来源,完全都是靠猜。那么要想得到比较靠谱的数据,还是要找到相对可靠的数据来源。经过一番寻找之后,笔者找到了一份2014年公开发表的论文。

这篇论文讨论的是第四代舰载机发动机的性能指标,其中提到表2数据为第四代舰载机发动机相对与某推重比10一级发动机的改变量,参考发动机为俄罗斯的AL-41F(下限)和美F135-PW-400(上限)发动机。

我们对这个四代舰载机的发动机没什么兴趣,因为这个可能只是随便搞的一个理论推算。但我们比较感兴趣的是这个某推重比10一级发动机,因为这个某字意味着这台发动机是真实存在的。因为AL-41F和F135-PW-400发动机的加力推力和中间状态推力是已知的,所以我们可以反向推算这个某推重比10一级发动机的性能指标。AL-41F的加力推力为170KN,中间状态推力为113.9KN。F135-PW-400的加力推力为191.3 KN,中间状态推力为128.1KN。由此我们可以推算出某推重比10一级发动机的加力推力在150.04KN~150.98KN,中间状态推力为103.47KN~104.59KN。因为全世界范围有能力研制推重比10一级发动机的国家屈指可数,只有中美俄三家。而且已经已经排除了F135,由推力数据可知,这个某推重比10一级发动机实际上只剩下两种可能性,这台发动机要么是美国F22配套的F119发动机,要么是我国的WS15发动机。从这些数据来看,这台推重比10一级发动机显然不是F119。因为F119的中间状态推力为105KN,加力推力155.7KN,而且F119已经服役多年, 那么这台发动机只能是我国在研的WS15发动机。

从上面数据来看,中间状态推力为104KN左右,加力推力150KN左右。那么我们能确定这个就是WS15的性能指标吗?显然不能,因为此时是2014年,而WS15的验证机是在2011年交付的,那么2014年WS15应该处在技术验证机阶段。而按照我国发动机研制的惯例,验证机阶段发动机的考核指标不是100%,而是96%。也就说量产型的WS15中间状态推力应该在108KN左右,加力推力在156KN左右。从这些性能指标来看WS15的性能指标已经不低于美国的F119,配合J20优秀的气动设计,可以肯定J20装备WS15发动机后,无论超音速巡航速度还是最大飞行速度各项性能指标都会超过F22。而且从中间状态推力和加力推力的比值来看,WS15的涵道比和F22相当甚至还要更小一点。以上是对WS15技术指标的分析,大家可以做个参考。


尖端防务


涡扇-15很牛,牛到没朋友。

涡扇十五只听楼梯响,不见人下来。因为找不到水晶鞋了。灰姑娘变公主也不是那么容易的。

穷人家的孩子,不知道皇宫里的规矩,进了大观园不知道该咋办了。因为以前真的没干过,没有经验,也没有遇到过问题,没有深入研究过。也许还不够深入?


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