歼20或先换装国产涡扇10B航发 推力已达F22战机90%

2017年03月15日 10:00 新浪军事 微博
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  歼-20战斗机已进入我国空军试飞部队试装。

  这几天,我国新型国产隐身战斗机歼-20可谓好消息不断。首先,央视军事频道3月9日报道称,“空军运-20、轰-6K、歼-20等一批高新武器装备进入人民空军序列”。这是我国以官方媒体身份首次证实歼-20已经进入空军服役。其次,《中国日报》最新报道援引中国航空发动机集团公司代表、航空发动机研发人员陈祥宝的话称:“我国第五代战斗机(即歼-20)配备国产发动机已为期不远。发动机研发过程进展顺利。”

  歼-20战斗机自亮相以来,在收获巨大赞誉的同时,使用的是什么型号发动机一直是舆论争论的焦点。在经过多方渠道证实歼-20安装的是俄罗斯制造的AL-31F-M1发动机后,非国产发动机、推力不足等问题成为歼-20最被诟病的地方。

  此次陈祥宝透露的信息可谓令广大关心歼-20战斗机换发问题的军迷稍稍松了一口气,歼-20换装国产“心脏”终于有了准确的时间表。

  很可能换装涡扇-10B而非涡扇-15发动机

  歼-20战斗机此次将换装的很可能是涡扇-10B而非涡扇-15发动机。这从中航工业和中航发集团一直以来的相关报道可作出接近事实的判断。今年2月,《中国航空报》披露了“太行”发动机改进型号(即涡扇-10B)由中航工业动力所研制成功的消息。报道称,涡扇-10B发动机的加力推力增加到了14.5吨(142.1千牛),而且使用全权限数字电子控制系统(FADEC)。

  航展上展出的由中航工业研发的“太行”某改进型发动机。

  其实在去年11月举行的珠海航展上,涡扇-10B发动机就已出现在中航工业展区,配备的展板也介绍了该型号发动机的基本数据。相比涡扇-10发动机,涡扇-10B不仅加力推力增加了约10多千牛,更为重要的是实现了全权限数字电子控制系统。该系统是指挥发动机的大脑,可以从发动机上的传感器中获取数据,对发动机进行一系列的复杂控制,如改变喷口面积、监控发动机状态、诊断故障等等。它不仅能够大大提高飞机的飞行性能,而且减轻了发动机的重量,是目前欧美军、民用航空发动机的标配。

  当然,涡扇-10B发动机取得如此重大进步,也付出了一定的代价,那就是发动机寿命有所下降。比起涡扇-10发动机,涡扇-10B寿命减少了约200个飞行小时。

  反观一直传闻为歼-20战斗机标配发动机,与美军F-22A发动机属同一级别的,推重比为10的涡扇-15发动机,据最新报道处于完成“初始飞行前规定试验”的阶段,尚未转入“科研试飞”阶段。预计涡扇-15发动机可能要到2025年才可投入使用。

  歼-20战斗机目前使用的俄制发动机属于推力“够用”产品。

  所以可以得出结论,此次中航发公司代表透露的信息,就是指用涡扇-10B发动机替换歼-20战斗机目前使用的AL-31F-M1发动机。后者加力推力为132千牛,也就是说,换发后歼-20战斗机的单台发动机推力将增加约10千牛。虽然涡扇-10B发动机的寿命有所下降,但与推力大大提升相比,也属于可接受的问题。

  涡扇-10B将换装歼-20/歼-16/歼-11D/歼-10D等战机

  换装涡扇-10B发动机,首先使得歼-20战斗机的生产不用再担心被“卡脖子”了。这种隐忧并非空穴来风。早在苏-27战斗机生产线引进之时,中国军工研发歼-11B战斗机就遇到过这样的问题。俄方对于中方在未获授权的情况下改进苏-27战斗机并不乐意,所以不同意向歼-11B战斗机供应发动机。这使得首批歼-11B战斗机在涡扇-10发动机性能尚不稳定的情况下,只能使用国内厂家翻修的AL-31F发动机。

  当然,歼-20战斗机所使用的俄制发动机是通过签署合同正规引进的,除非俄方撕毁合同,否则并无歼-11B战斗机生产初期遇到的问题。但作为战斗机的“心脏”,在发动机这一环节受制于人,始终是较大隐患。那么在换装国产发动机后,这一隐患将彻底消除。

  涡扇-10B发动机的成熟度已相当高,不但将装备歼-20战斗机,而且很可能已装备到歼-16战斗机Block2批次上,未来还将装备歼-11D战斗机、歼-10D战斗机。其批量生产的前景比较可观。

  除了歼-20战斗机,歼-16、歼-11D、歼-10D等战斗机装备涡扇-10B发动机后,飞行性能有望得到显著提升,有效载荷、作战半径等指标也将有较大提高。特别对于强调航程和载弹量的“双重任务战斗机”歼-16而言,推力达到142千牛的涡扇-10B发动机将使其可以携带更多空对地、空对舰导弹,卫星和激光制导炸弹,对更远距离目标发起精确打击,比如某岛国本岛。

  而对于强调制空能力的歼-11D、歼-10D等战机,更大推力加全权限数字电子控制系统将显著提升它们的飞行性能,使其无论在中距还是近距机动空战中更具优势。这使得上述两款战斗机压制周边国家四代以下战斗机有了强有力的动力保障。

  歼-20换发后飞行性能和作战半径将再获提升

  歼-20战斗机通过优异的气动布局实现了高超的机动性,但不具备超音速巡航能力,在大仰角爬升等方面飞行性能相比美俄四代机也有差距。虽然涡扇-10B发动机142千牛的加力推力相比F-22A战斗机的156千牛还有一定差距,但比AL-31F-M1发动机却有了显著进步。所以在换发后,歼-20战斗机虽然可能仍难以实现超音速巡航,但飞行性能、机动性将获得较大提升。

  歼-20战斗机优秀的机动性已在去年珠海航展上有所展现。

  鉴于我国奉行的积极防御国防战略,歼-20战斗机将主要承担防空截击,攻击敌战略轰炸机、预警机、加油机,驱离敌隐身战斗机等任务,所以暂时对主要对高密度、现代化防空体系更有用处的超音速巡航能力需求不算迫切。

  从歼-20战斗机较为庞大的机体,以及多次挂载4个大型副油箱飞行测试可以看出,其非常强调扩大航程,增加滞空时间。我国著名歼击机设计总师顾诵芬院士曾撰文指出,我国第四代战机应具备一次加油起飞作战半径覆盖周边国家首都、重要城市,经过一次空中加油可覆盖某岛国全境的能力。

  AL-31F-M1发动机应该可以帮助歼-20战斗机达成这一目标。而涡扇-10B显然可以使得歼-20战斗机在完成任务时更加从容。专家分析,目前歼-20战斗机的作战半径有望超过1700公里,在挂载4个大型副油箱后有望超过2500公里。那么,换发之后的歼-20战斗机将在这两项指标上有进一步提升。在挂载副油箱或进行空中加油后,其绕飞某岛国,飞抵关岛安德森空军基地执行作战任务,都可成为现实。

  歼-20战斗机挂载4个副油箱进行飞行测试。

  基于隐身考虑,歼-20战斗机并不强调外挂弹药进行作战。但根据周边形势判断,歼-20战斗机仍可能与敌四代以下战斗机进行较量。而且,歼-20战斗机还有打击敌预警机、空中加油机等职责。那么,在执行对隐身要求不高的任务时,歼-20战斗机也可能通过外挂方式携带新型超远程空空反辐射导弹。在换装推力更大的发动机后,歼-20战斗机的内置、外挂载弹量将得到提升,从而使其持续作战能力更有保障。

  最后,我们也应看到,换装涡扇-10B只是令歼-20战斗机的发动机问题得到了初步解决。装备推重比10一级发动机仍是全状态歼-20战斗机的必然选择。假设涡扇-10B发动机今年开始上机测试,两年内完成磨合,达到大批量装机状态,意味着从2019年到2025年之间的6年左右时间,歼-20战斗机仍不具备超音速巡航能力。随着我国空军战斗力建设的推进,也许目前不急需的这一能力,届时会变得较为需要。所以涡扇-15这一歼-20战斗机真正需要的目标发动机,其研发测试工作还需快马加鞭。(作者署名:百战刀)

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