03.04 蘇-35戰鬥機的發動機在國際上處於什麼水平?

裝備空間


一直以來,對於中國為何購買24架俄羅斯蘇-35戰機有多種說法,其中一個比較流行的說法就是中國是為了得到蘇-35戰機裝備的117S發動機的技術。那麼,117S發動機性能究竟如何呢?

117S發動機屬於俄羅斯“117計劃”的第二個產物,俄羅斯首先研發出117A(AL-41F1-A)發動機,然後在它的基礎上改進設計,推出了117S(AL-41F1-S)發動機,俄羅斯“117計劃”的最終目標是研發出AL-41F2發動機,也就是如今開始裝備在蘇-57原型機展開測試的“產品30”發動機。由於目前“產品30”發動機還在測試中,明顯沒有成熟,所以蘇-35S裝備的117S(AL-41F1-S)發動機是俄羅斯現役最先進的發動機。

需要說明的是,117S(AL-41F1-S)發動機在117A發動機基礎上進行大量改進,包括更換風扇、渦輪、控制系統等,總體性能有明顯提升。蘇-35S戰機在裝備兩臺擁有三元矢量噴口設計的117S(AL-41F1-S)發動機後,擁有了前所未有、難以置信的機動能力。

儘管現階段對於戰機做出超機動動作是否有利於空戰還存在一定爭議,但是蘇-35S戰機在各大航展上經常做出很多令人匪夷所思的動作,已經為它賺足眼球。

鑑於俄羅斯公佈的數據比較模糊,不完全清楚合理,所以說到117S(AL-41F1-S)發動機在目前世界發動機中的對比時,很難給它一個具體的排名。如果將它和美國F-22A隱身戰機裝備的F-119-PW-10發動機比較的話,117S發動機的尾噴口設計更加出色,但在壽命、推力、油耗仍存在一些差距,總體性能仍稍稍遜色於F-119-PW-10發動機。

未來“產品30”發動機才是更加值得關注的俄製發動機。這款由大名鼎鼎的留裡卡設計局主導設計的發動機擁有一些非常吸引人的紙面數據,“產品30”發動機採用全新的架構,減少風扇級數和壓氣機的數量,大量應用鎳單晶葉片、新型耐熱材料等。據悉它將比117S發動機更輕、耗油率更低,但推力更大,軍推達到107千牛,最大加力推力可能達到176千牛,使用壽命也更長,它才代表俄羅斯的最高技術水平。


科羅廖夫


好多人都說,我國買蘇35S戰鬥機,就是看中了他的發動機117S,彷彿這臺發動機灰常厲害,讓人豔羨不已,但是實際上呢?實際上就是這樣!117S確實非常厲害,值得我們去學習和借鑑,但是並不是非要神話他。


117S發動機是俄羅斯在AL41F發動機的基礎上改進的,增加了一個外接式的三維矢量尾噴設備。而AL41F發動機又是從AL31FN發動機上改進而來的,主要改進就是把AL31F發動機的推力從13.2噸,提高到了AL41F發動機的14.5噸,這增推的1噸使得117S接近了美國F119發動機的推力,起碼差距不是那麼大了。


AL41F發動機屬於AL31FN發動機的雞血版,也就是說大體上的設計沒有大動,基本還是那個樣子,但是更換了更好的耐高溫材料,然後給發動機的渦輪前溫度提高很多,使得發動機的氣流溫度上升,儲備了更多的能量,因此推力大增。但是由此會造成發動機相比於原來的設計壽命更低,故障發生的概率變得更大。


因此,AL41F發動機的故障比起AL31F高了不少,但是由於戰術上來看,他的推力足夠大,因此可以給飛機帶來非常好的機動能力,因此俄羅斯也願意接受這一改動,14.5噸推力的117S也進入了第四代發動機的行列。117S在AL41F的基礎上增加了三維矢量,因此能夠三維矢量就是他最大的特點。117S也是世界上第一款具備了三維矢量能力的發動機。


在世界上來看,117S比F119推力小1噸,但是矢量技術更好,因此算作是不相上下,而和F135比起來就差距很大了,畢竟人家的推力達到了18噸左右,因此117S發動機目前可以排在世界現役戰鬥機發動機中的第三名的位置,至於歐洲那些發動機就不用比了,推力連10噸都到不了,就不用比其他的性能了。


至於我國的發動機,WS10B和殲10B上那款三維矢量發動機都和117S處於差不多的水準上,WS15發動機則能夠大幅度超出,但是由於這些發動機都還是沒有大量的進入現役,因此暫時先不算了。


海事先鋒


與美國航發相比差距較大,但卻是讓我國口水流到腳面的好東西。

蘇35的發動機是AL-41-1S(117S),在俄羅斯“產品30”發動機成熟前,也是蘇57的過渡動力選擇,目前是俄羅斯性能最先進的航空發動機。

網絡上有種聲音認為我國從俄羅斯引進24架蘇35最主要的原因就是想獲得117S發動機技術,由此衍生出諸如“俄羅斯將出售給中國的蘇35發動機關鍵部位全部焊死”的謠言。不過實事求是的說,117S作為俄羅斯目前最好的航發,確實有很多值得我國航發口學習的地方。

117S發動機由著名的AL-31F發動機改進而來,主要的改進方向有3點:

1、通過增大風扇直徑、使用更先進的特種材料等方式提高了推力性能,117S的最大加力推力14.5噸(有種觀點認為14.5的最大推力為應急狀態推力,正常最大推力為14噸),較AL-31F的12.5噸提高了2噸。推力的提升使得因加強機體結構而大幅增重的蘇35在機動性能方面不僅與蘇27相比沒有下降,而且還有所提高。

2、117S最主要的特徵就是裝備了矢量噴管,具備矢量推力性能,而且117S具備FADEC功能,與飛控系統相聯,使得蘇35實現了飛-火-推一體的矢量推力性能,造就了蘇35超強的機動能力。

蘇35綜合機動能力僅次於F22,117S功不可沒。

另外容筆者說一句,很多軍迷朋友認為蘇35的117S發動機使用的是可360度選裝的3元矢量噴管,其實這是一個誤會。

117S的矢量噴管只能沿上圖紅線所示的傾斜軌跡偏轉,仍然屬於二元矢量噴管範圍,與我國殲10B-TVC驗證機上使用的可以360度旋轉的3元矢量噴管不是一回事。

3、提高了壽命和可靠性指標。壽命較低可靠性較差一直是蘇/俄製航發的缺陷,蘇27SK配套的AL-31F總壽命才900小時,首翻期僅300小時。117S大幅提高了這個指標,據稱總壽命達到4000小時(也有觀點認為是2000小時),首翻期為1000小時,有了脫胎換骨的提高。

綜合來看,117S是一款性能先進的航發,也支撐蘇35具備了超強的機動能力。但是從世界範圍內來看,對比美國的航空發動機還是有不小的差距,比如同樣具備矢量推力性能的F119發動機,也就是F22使用的發動機。

與F119相比,117S無論在推力指標、推重比和壽命幾個方面比較,全面處於下風。

首先,從推力指標來看,最大軍推是10.7噸VS8.8噸(F119在前,下同),最大加力推力是15.8噸VS14.5噸;

其次,從推重比指標來比較時10.8VS7.7,差距非常大。

F119逆天的性能再加上F22複雜的氣動設計和先進的飛控,使得F22是機動性能最強的戰鬥機,超過蘇35。關於F22與蘇35機動性能誰強的問題,很多毛機黨不服,他們把蘇35的各種超機動奉為圭臬,其實只要從網上多搜搜,F22做的超機動能力一樣不少,而在1.5馬赫以上區間,F22的機動性能甩蘇35幾條長安街。

最後在壽命、可維護性和可靠性方面,F119的優勢更大。F119的總壽命是8000小時,是117S的兩倍,矢量噴管與發動機同壽,而117S的噴管壽命在1000小時上下,也就是說在發動機壽命期內要數次更換噴管。


當然,117S雖然與美國的航發還有不小的差距,但是在我們眼裡,還是一個能讓口水流到腳面的神奇。目前我國量產的最先進航發是渦扇10B發動機,雖然在推力指標上已經達到117S的水平,但是仍然不具備使用的矢量推力能力,限制了戰機的機動能力。

由於種種原因,目前量產型的殲20選擇了與117S系出同門的99M1發動機,不但推力小了1噸(14.5噸VS13.5噸),而且沒有矢量推力功能,限制了殲20的綜合機動性能的提升。殲20機動性能的進一步提高還是耐心等渦扇15吧。


從此蕭郎是路人甲


外界認為中國進口俄製蘇-35戰鬥機就是為了獲得其優越的發動機,真的是如此嗎?還真的就是這樣。蘇-35光是機身就重達18.4噸,最大起飛重量也達到了34.5噸。沒有強勁的發動機是帶不動這個龐然大物,更不用說開出2.25倍馬赫的速度出來。

蘇-35用的2臺AL-41發動機(117S)是在AL-31F發動機的基礎上發展而來的,與俄羅斯第五代戰鬥機蘇-57的發動機是一樣的。也就是說,AL-41發動機採用了許多五代機的技術;加裝有更先進的風扇,直徑從原版的905毫米增到了932毫米;採用更加精密的數字控制系統。與原版AL-31F相比,AL-41推力達到了145千牛,目前世界排名應該在第三;僅次於F-22用的普惠F-119(推力156千牛)和F-35使用的F-135(推力155千牛)。

從數據對比來看,俄羅斯的AL-41發動機的多項性能指標接近世界最先進的水平,這也讓蘇-35能夠攜帶更多的導彈和炸彈輕鬆起飛。根據蘇霍伊設計局披露,AL-41發動機裝在蘇-27M上進行測試時,飛行員推動油門到加力狀態後,戰機能夠突破原先的極限速度,很輕鬆的超過使用AL-31F發動機時的飛行極限。

原版的AL-31F發動機兩次大修時間間隔只有500小時,飛行壽命也只有1500小時;而AL-41發動機的上述兩個指標達到了1000和4000小時。AL-41發動機雖然略遜於美國那兩款發動機,但是總體性能目前排世界第三是沒問題的。

如果我們能夠獨立生產出這麼一款發動機,那也就意味著我們的戰機的維修後的飛行時間更長,維修費用等都可以大大降低;能夠攜帶的彈藥也更多。


軍見


俄羅斯之所以把蘇35戰鬥機推向國際市場,並且已經收穫了若干訂單,主要的賣點就是蘇35戰鬥機的雷達和發動機!俄羅斯的雷達技術相比較而言,落後於西方尖端技術,但是俄羅斯的軍用戰鬥機卻僅次於美國,處於世界第二,所以蘇35戰鬥機優秀的發動機彌補了雷達的不足。

(蘇35戰鬥機)

蘇35戰鬥機最先進型號使用的戰鬥機為AL-41系列戰鬥機(蘇35也配備了不同的發動機),它的上一個型號AL-31相信大家都是再熟悉不多的,蘇27和蘇30等戰鬥機普遍採用的是AL-31系列戰鬥機,可靠性世人皆知,正是因為俄羅斯的先進又可靠的發動機,才導致了蘇27和蘇30戰鬥機暢銷全球。

(蘇30戰鬥機)

現在,俄羅斯推出了更先進的AL-41系列發動機,安裝在被俄羅斯寄予厚望的蘇35戰鬥機,俄羅斯有意把蘇35戰鬥機作為蘇30等戰鬥機的替代者,再次暢銷全球,所以俄羅斯自然是要使用先進而又可靠的發動機,否則沒有賣點,很多國家也不會買賬的。

(蘇35戰鬥機)

再來看看AL-41發動機某些參數,它的最大推力超過14噸,推重比在8到9之間,採用的是先進的三維矢量噴口,使用壽命提高到了4000小時以上(有說法是6000小時),大修時間也延長了。有種說法就是我國之所以進口了蘇35戰鬥機,看中的就是蘇35戰鬥機的AL-41發動機,它的性能在俄羅斯是僅次於五代機蘇57戰鬥機裝備的發動機。

(AL-41發動機)

總體上蘇35戰鬥機的發動機技術,是目前第四代戰鬥機當中,性能最好的,比法國的陣風戰鬥機和美國F15戰鬥機裝備的發動機都要先進。前面也說了,蘇35戰鬥機就是靠超強的機動性作為主要賣點,必須要安裝強有力的發動機。


資訊所長


眾所周知,對於我國為何購買24架俄製蘇-35戰機的說法不一,而其中最被“認可”的說法就是為了得到蘇-35所使用的是AL-41F-S軸對稱矢量發動機(也稱117S發動機)!那117S發動機究竟有何過人之處,非要得到不可?

其實,AL-41F本是是蘇聯留裡卡-土星公司在AL-31F和AL-37的基礎上,為米格1.44不開加力實現超音速巡航而研發的的大推力發動機,後來俄羅斯在AL-41F發動機的基礎上推出了AL-41F1S(117S)矢量版,用於蘇-35、蘇-30的大批量使用和蘇-57的過渡!

117S發動機的總體設計與AL-31F並未太大差別,但重量減輕150千克,並採用了單元設計和單晶葉片,使得其渦輪前溫度達到了1850-1900K,同時擴大了風扇直徑等,一系列改進下來使得117S的發動機的加力推力達到了142千牛(約合14.5噸),推重比達到9.5,整體壽命在3000-4000小時!

那117S發動機在全球處於什麼水平呢?其實,目前全球批量生產且服役的矢量發動機只有2款,一個是F-22所用的F119-PW-100二元矢量發動機(上下偏轉20°),一個是就是117S三元軸對稱矢量發動機(可以實現俯仰偏轉幅度15°、航向偏轉角8°),這樣算下來117S還是全球第一款已經服役的三元矢量發動機!

而美國曾在F-16的基礎上搞過F16MATV多軸矢量驗證機但未實際服役;俄羅斯為蘇-57研製的“產品-30”矢量發動機剛剛裝到蘇-57上使用;而我們殲-10B也只整了個渦扇-10 TVC矢量驗證機版,渦扇-15目前還沒明確的消息,所以117S確實是全球第一款也是唯一一款三元矢量發動機,如此算下來117S在全球的地位水平不言而喻!

不過,117S發動機雖然拿了個某項全球第一,但其整體性能與F-35戰機所用的F-135發動機還有很大的差距(加推力可達18噸),推力也不如F119-PW-100發動機的16噸,但由於117S採用了更強大的三元矢量(F119隱身效果更佳),能勉強與F119-PW-100爭個全球第二吧(現役)!

另外,有了117S發動機的加持,蘇-35的戰鬥力確是非同一般,稱為全球最強三代機也不勉強,買回來24架不管是為了過渡和是為了發動機,都能起到不小的幫助!


天下布武


一直以來在廣大中國軍迷當中都普遍持有這樣的觀點,那就是中國引進蘇35的最重要原因之一就是看上了蘇35的發動機,甚至還有傳聞中國以購買蘇35為條件,換取俄羅斯輸出其配套發動機的技術用於改進殲20。雖然這些說法基本上都是屬於自行腦補的空穴來風,但是最起碼證明了一點,蘇35拋開其他方面的性能不提,至少它的發動機還是讓大家感到流口水的。

許多人都認為中國引進蘇35主要是看上了它的發動機

蘇35配備的發動機是蘇27標配發動機AL31的魔改版本,賦予新編號為117S,一方面增大了推力、延長了使用壽命,最大加力推力從AL31的12.8噸增加到14噸,如果進入超轉模式的雞血狀態,還可以短時間維持14.5噸的極限推力,全週期使用壽命從AL31的1500小時增加到4000小時;另一方面採用了全向軸對稱推力矢量技術,具備優異的過失速機動能力,並且實現了“飛火推一體化”。

蘇35的117S發動機屬於三代半大推

實際上全世界能夠研製生產117S這種級別航空渦扇發動機的國家寥寥無幾,美國算一個,英國算部分(英國在大飛機用發動機、戰機用中推發動機方面都處於一流水平);俄羅斯算一個,處於第二梯隊;中國是該領域的後起之秀,前面跟俄羅斯尚有一定的差距,也算一個,不過只是第三梯隊。與AL31同級別的WS10國產發動機達到堪用狀態已經是2013年之後的事情了,殲20試飛原型機和早期量產型使用還是13.5噸推力、無矢量噴口的99M1進口發動機(也是AL31的改進型)。

殲20目前使用俄製發動機服役

所以中國軍迷們才動了引進蘇35發動機的念頭,如果殲20能夠換上14噸推力、帶矢量噴口的117S,整體機動性能無疑能夠直接邁上一個新臺階。然而117S畢竟只是三代半水平的大推力發動機,不僅跟美製的第四代大推力發動機F119、F135相比差距明顯,就算同樣是三代半水平的美製大推力發動機F100、F110的改進型,除了最大加力推力相近或者略有超出外,在使用壽命、首翻週期、可靠性等硬指標上就有所不如了。

117S發動機比起美製第四代大推差距明顯

如果僅僅只是為了給殲20配套,那麼中國在已經有了99M1的前提下,再費時費力地引進一款性能提高不大的三代半大推力發動機實在是沒有必要。更何況國產三代半大推力發動機已經取得了突破性的進展,作為殲20目標發動機的國產第四代大推力發動機WS15也是指日可待,重複投資117S的可能性微乎其微。目前殲20的第二階段量產型正在換裝WS10增推版進行試飛,這是WS15堪用之前的國產化替代方案。

中國的國產三代半大推也已經成熟

國產推力矢量發動機WS10B在2018年珠海航展上的驚豔亮相,更是讓中國軍迷們興奮地喊出了“殲10扭屁股,忘記蘇35”的口號。WS10B的技術指標與117S基本相當,都是14噸推力+全向軸對稱矢量噴口。而且能夠在公開航展上使用單發戰鬥機表演推力矢量發動機技術(這在國際範圍也是首創,美俄兩國的飛行表演都是雙發矢量機),也充分說明了國產推力矢量發動機的成熟性和可靠性達到了相當的高度,裝備殲20這樣的雙發機毫無問題,117S的價值更多的也就只是借鑑意義了。


晨曦談兵


蘇35s的發動機應該排在後排,大推發動機,只有三個國家能生產。美國是第1位的,普惠公司和通用動力,最好發動機是f135和f119,接下來就是f100和f110,是和蘇35的117s是一代,總體來說不如美國貨。美國的使用壽命達到1萬小時,117s據說達到了6000小時,推力差不多,推重比達到8以上,在8~9之間。

117s有一個獨特的特點,就是有推力矢量,能夠上下左右推力矢量推,這是美國不具備的。推力達到14500,不知道算不算推力矢量中了,推力矢量雖然改變了方向,一是增重100公里左右,推力損失3~5%。

總體來說比中國強,中國奮力直追。總體質量不如美國。如果綜合算起來,中國和俄羅斯的的價格和美國差不多。


大志遠思想空間


蘇-35最先搭載的是土星科研生產聯合體生產的AL-35F渦扇發動機,後期換裝具備矢量推力的AL-41F1S,後者和蘇-57搭載的AL-41F1共享了一些核心設計,它的噴嘴可以在一個平面內操作進行俯仰運動。推力據稱更是可以達到F-22的水平。下圖便是蘇-35在2013年巴黎國際航空航天展上的超機動飛行表演,強力的發動機必不可少。

戰鬥機的性能強不強,很大程度上要看發動機的表現。土星科研生產聯合體生產的AL-41F1A是在AL-31F發動機的基礎上研發而成。該計劃最早始於1982年,首臺原型機在米格-25 Foxbat試驗檯上試飛,最初是為米格1.44項目而研製,當該項目取消後,又用於蘇-35上。未來其改進型號也會搭載在蘇-57上。

發動機被譽為戰鬥機的心臟。蘇-35是典型的四代半重型戰鬥機,具備遠程、多用途、空優和打擊等特徵。從設計上看,蘇-35和蘇-27一脈相承。蘇-35全長21.9米,翼展15.9米,高5.9米,空重17.2噸,最大起飛重量34.5噸。搭載兩具AL-41F1S加力渦扇發動機,每個推力達到86.3kN,加力燃燒推力達到142kN。強大的發動機保障蘇-35最高速度達到2.25馬赫。該發動機可以為蘇-35在不使用加力燃燒室的情況下達到有限的超音速能力。

蘇-35主要針對於出口市場,在試飛的早期階段,蘇霍伊預計會有160架的市場容量,客戶主要來自拉丁美洲、東南亞和中東。目前俄羅斯空軍擁有58架蘇-35S,印尼也簽署了11架購買合同。2016年1月30日,俄羅斯在敘利亞部署了4架蘇-35S,這也是蘇-35S為數不多的實戰部署。


航空之家


蘇35最新裝備的是俄羅斯土星集團研製的AL-41F1S,也稱117s型航空發動機。根據現有資料,117s發動機最大推力超過14噸,推重比8~9,採用三元矢量設計。



其整體性能算目前先進水平,但相比f35系列使用的f135發動機有較大差距,比較接近f22使用的f119型發動機。117s發動機目前裝備在蘇35和蘇57早期批次上,其中也包括出口到中國的24架蘇35。


當今世界,要數f135發動機技術最先進。其最大推力18噸,推重比達到12,壽命達到1.5萬小時以上,裝備在f35隱形戰機上,據悉其增推型號將有望創造新的紀錄,最大推力達到22噸。其次是f119發動機,最大推力15噸,推重比為9,最大壽命為1.2萬小時,裝備在f22戰鬥機上。f22最大起飛重量,超過30噸,但由於裝備了兩臺f119發動機,使其輕鬆實現超音速巡航。

美國是當今世界首屈一指的軍用航發強國,其技術水平遙遙領先其他國家。俄羅斯也屬於傳統航空發動機強國,但技術水平相比美國有一定的差距,如果把美國單獨列為世界一流,那俄羅斯則是世界二流水平排頭,領先中國、歐洲和日本。

俄羅斯最新研製的“項目30”發動機,據稱最大推力有望達到16噸,推重比超過10,徹底超過f119,逼近f135的水平,其將率先裝備在俄羅斯最新的蘇57隱形戰機上。


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