日前,一架编号为2052的歼20“威龙”隐身战斗机出现在了互联网上,这架歼20“威龙”隐身战斗机与以往的歼20最大的区别就是发动机有所不同,其尾喷口的的收敛片长度明显比涡扇10C更长,发动机的尾喷口颜色更深黑。为此,不少人认为,该发动机很可能就是涡扇15发动机,在涡扇15装备前,歼20“威龙”隐身战斗机一共装备有两个型号的发动机,早期试飞机型以及量产机型,装备的主要是从俄罗斯引进的AL31F系列发动机,2021年以后装备的主要是国产涡扇10C发动机。
疑似为涡扇15
但这两款发动机在推力上难以满足歼20“威龙”隐身战斗机超机动和超音速巡航的需求,飞行性能上将会逊色于美国的F22“猛禽”隐身战斗机,以及俄罗斯的苏57隐身战斗机。搭载涡扇15的歼20“威龙”隐身战斗机也被称之为“歼20B”,除了发动机更换了以外,歼20B的飞行员座舱,机首、进气道、机翼边缘等均有小幅度的改进,以此让歼20B获得更优秀的飞行性能,并搭载更先进的电子设备,提升态势感知能力。
上为涡扇10C,下图疑似为涡扇15,收敛片长度更长
那么涡扇15的装备对歼20“威龙”来说有着哪些深远的历史意义呢?一是标志着我国在大推力发动机的发展上终于迈出了重要的一步,该发动机的推力预计将会达到16吨以上,但也有分析认为,该发动机早在2012年的测试中就已经能够达到18吨的最大推力。不过,就目前而言,在五代重型战斗机发动机的配套上,一般最大推力都在14到17吨之间。在涡扇15装备之前,歼20装备的涡扇10C其最大推力大约为14.7吨。而美国空军的F22“猛禽”隐身战斗机搭载的F119涡扇发动机,其最大推力大约为15.6吨,俄罗斯苏57未来配套的AL41系列发动机,最大推力大约为16吨。
搭载涡扇15的歼20
涡扇15的性能已经非常接近,甚至超过美俄五代重型战斗机发动机的性能,其在搭载两台的情况下,总推力超过了30吨,甚至可以达到36吨的水准。这使得歼20B隐身战斗机将具备超音速巡航以及超机动能力,其飞行性能将会得到大幅度的提升。特别是F22“猛禽”隐身战斗机一直都是五代飞优秀行性能的代表,其在搭载F119二维矢量发动机的发动机,依靠自身强大的推力,使得F22“猛禽”隐身战斗机具备超音速巡航、超机动等飞行能力,特别是垂直爬升是它的一大优势,这主要得益于F119发动机优秀的推重比。还有苏57隐身战斗机在搭载AL41系列发动机后,也具备超音速巡航、超机动的飞行能力。
搭载涡扇10C的歼20
而我国的歼20隐身战斗机,在没有装备涡扇15的之前,其搭载的涡扇10C最大推力大约为14.7吨,性能上虽然已经超过了从俄罗斯引进的AL31F系列发动机,也比涡扇10B发动机有所提升。但由于歼20的最大起飞重量达到了37吨,空重也超过了17吨,在搭载涡扇10C,不打开加力的情况下依旧难以实现超音速巡航飞行,机动性能也将会大打折扣,这无疑会使得歼20的在未来的空战中无法占据有利攻击位置,处于被动状态。
F119发动机
除了提升歼20“威龙”隐身战斗机飞行性能以外,涡扇15对于中国航空发动机的发展来说,也有着深远的历史意义。在涡扇15诞生之前,中国空军装备推力最大的小涵道比发动机主要是涡扇10C,该发动机主要是在涡扇10B的基础上改进而来,尾喷口采用了隐身化的处理,同时增加了推力。但也为此牺牲了寿命,涡扇10C很可能是在涡扇10B的基础上通过增大涡轮前温度提高推力,使得寿命大打折扣,预计只有涡扇10B百分之七十左右的寿命,影响较大,且还达到不到美国F119发动机和俄罗斯AL41发动机的推力水准。
搭载AL41发动机的苏57
为此,为了改变这一局面,我国只能重新设计推力更大的涡扇15发动机,且采用更新型的耐高温材料,在提升推力的同时,获得更高的寿命。同时,涡扇15也是中国在航空发动机发展上,摆脱俄罗斯AL31F发动机的依赖之后的一次重大突破,说明我国不仅摆脱了对俄制发动机的依赖,在全新发动机的发展上也紧追美俄的步伐。要知道如果没有涡扇10C和涡扇15的出现,我国的歼20“威龙”隐身战斗机只能搭载从俄罗斯引进的AL31F系列发动机,该发动机的最大推力仅有13.7吨,与美国的F119发动机单台推力差距就达到了2吨左右,两台的总推力差距就达到了4吨,甚至差距还要更大。
歼20早期搭载的是AL31F系列发动机
而俄罗斯在发动机的出口上,又不可能将最先进的发动机提供给中国,这无疑将会使得中国空军战斗机的飞行性能受制于人。实际上,中国空军早就已经预知到了这一点,在歼10研发之初,就已经立项研制了第三代小涵道比大推力涡扇10发动机,但由于早期我国的发动机的技术不成熟,涡扇10的研制进度远跟不上歼10的步伐,不得已只能借助引进苏27战斗机的契机,从俄罗斯引进了一批AL31F发动机,以解决歼10发动机有无的问题。歼10的发动机问题虽然解决了,但我国并没有放弃涡扇10的研制,进入到本世纪以后发展出了涡扇10A,并开始装备在歼11B上进行测试,但整体性能依旧不理想,曾发生多次空中停车,发动机叶片断裂等重大事故。
歼16搭载的涡扇10B
直到2010年以后,涡扇10A的可靠性问题才大致得到解决,并开始小批量装备歼11B或歼11BS,但其使用寿命仅有俄制发动机的十分之一,大批量装备将会增加后勤维护负担,也会影响战斗机的出动效率。为了彻底解决寿命和推力问题,我国又在其基础上改进了涡扇10B发动机,2015年以后涡扇10B发动机开始各种飞行测试,直到2020年以后,涡扇10B开始装备歼10C、歼16和歼11B等机型,2021年以后改进的涡扇10C则装备在了歼20上,才标志着涡扇10系列发动机的研制正式取得了成功,我国终于摆脱了俄制发动机的依赖,且在推力、可靠性和耐用性上均得到了提升。
涡扇10B/C只能说让我国彻底摆脱了依赖,不再受制于人,将自主权掌握在了自己手中。但在整体水平上,我国与美俄的差距依旧存在着较大的水平,为了改变这一局面,我国早在歼20研发之初,就已经着手为其配套研制了了涡扇15发动机,现如今涡扇15也已实现换装,标志着我国在航空发动机的发展上正从彻底摆脱依赖,到走向强大的蜕变。歼20也将获得更为优秀的飞行能力,有望打破F22优秀飞行性能的神话,发动机也将不再是歼20的短板,它的装备对中国航空工业的发展来说将是一个重大历史转折点。
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(潜望者2024年9月9日著,未经授权请勿转载,抄袭必究!)