歼20A

前一阶段WS15发动机搭配歼20A首飞。需要说明的是，这不是WS15发动机的首飞，只是WS15发动机搭配歼20A这个组合的首飞，实际上WS15发动机已经官宣量产了。于是网上又有很多人跳出来说，WS15发动机追赶的是美国30年前的发动机技术水平。真的是这样的吗？持这种观点的人显然缺乏基本常识。连时间进度概念和技术水平概念都分不清。我们说某种发动机的技术水平，那指的就是性能参数，比如发动机的推重比、军用推力、加力推力、加力耗油率等具体的技术指标。如果说首架F22装备F119发动机于2005年12月15日在美弟空军开始服役。这是一个时间进度概念。

普惠F119发动机

刚服役的F119发动机的军用推力是105千牛，加力推力155.7千牛，这就是F119发动机的技术水平。那么十几年过去，F119的技术水平有变化吗？答案是完全没有。虽然网上盛传F119发动机的加力推力提高到了17.7吨了。其实这不过是一个以讹传讹的传闻，近两年三十多架F22已经被两次列入退役清单。但F22上F119发动机的技术水平还是服役时那个水平，没有任何变化。

普惠F135发动机

那么F119发动机后续有改进型号吗？当然有，那就是F135发动机。F135发动机是在F119发动机基础上改进而来，增加了一级低压涡轮，涡轮前进气温度在F119的1973K基础上提高了110K。原型机阶段军用推力115千牛，加力推力178千牛。量产机军用推力128.1千牛，加力推力191.3千牛。从推力上看性能提升相当大，但是代价也很大，发动机的涵道比从F119的0.3提高到了0.57。导致发动机的高速性能大幅下降。使用F135发动机的F35战斗机完全没有超音速巡航能力，最大飞行速度只有1.6马赫，F35的最大飞行速度甚至只有1.4马赫。

WS15系列发动机的性能

那么WS15发动机的性能到底是什么水平呢?按照招商证券给出的资料来看，WS15系列发动机的加力推力是161.86-181.37千牛，推重比9.7-10.87。可见加力推力指标远超F119发动机，所以有些人说WS15发动机在追赶30年前F119发动机的性能，这就是大睁两眼说瞎话了。那么当前WS15发动机的技术水平到底多高呢？我们注意到招商证券给出的资料说的是WS15系列发动机，也就是说这个参数区间对应的不是一台发动机，至少是指两台发动机，甚至是三台发动机。大家如果看过我们前面的文章，就应该知道推重比9.7，加力推力161.86千牛这两个参数其实并不是现在WS15发动机的技术指标，应该是WS10C发动机的技术指标。

那么为什么招商证券要把这个些参数算到WS15系列发动机头上呢。很可能WS15发动机研制过程中研制目标和性能参数曾有过多次调整。推重比9.7，加力推力161.86千牛这两个参数原来对应的发动机型号有可能就是WS15，但是可能在研制过程遇到了技术困难，所以做出了调整，这个型号名称改成了现在的WS10C。那么WS15发动机目前实际的性能到底是什么水平呢？现在加力推力达到181.37千牛了吗？很有可能没有达到。按照发动机发展的普遍规律，发动机的性能在核心机整个生命周期内是逐渐提高的，不会一下就把全部潜力全部用完，那样不符合发动机研制的科学规律。

看过我们前面文章的朋友们应该知道，歼20战机的配套动力目前已经发展了三个阶段，也就是三个发动机型号。分别是WS10B、WS10C、WS15发动机。他们用的是同一个高推核心机。WS10B是在14吨加力推力的WS10A太行发动机基础上，换上高推核心机。然后涡轮前进气温度保留在WS10A的1750K上，这样是为了不需要修改低压涡轮和风扇。对于高推核心机来说，这只是降级使用。这一方面是因为当时高推核心机在高空台上的测试指标没有达到原预期目标。另一个原因是为了降低技术难度，赶上歼20首飞的技术节点。待高推核心机完全达标以后，涡轮进气温度提高到1850K，这个就是WS10C。WS10C才是真正对标F119的发动机。

此时的WS10C军用推力108千牛左右，加力推力在161.86千牛，推重比9.7。可以看到除了推重比比F119的略低之外，推力指标是超过F119的。其实要把发动机当做一个独立的产品来看待，论技术水平应该是看推重比。但是在现实当中，在推重比差距不大的情况下，发动机的绝对推力大小其实更为重要。而在这方面WS10C是超越F119的，为此多付出的那两三百公斤重量，放在歼20的整个系统来看完全不是问题。很容易在其它地方找补回来，不会对性能有实质性的影响。相反战斗机作为一个系统，其中一个部件的性能对系统性能的影响不是绝对的。因为战斗机的性能比拼不是从子系统开始的，是从系统顶层开始的。

歼20在气动设计、结构设计、加工工艺水平上远超F22。歼20的升力系数比F22高30%左右。在结构设计上已经广泛使用零件一体化整体设计技术，也就是把多个零部件合并成数量更少的大部件。这样不但减轻了重量，还提高了可靠性。这一设计是在广泛采用激光3D打印技术基础上实现的。如果要论歼20的性能，在使用WS10B发动机的时候就已经碾压F22了，最大飞行速度已经可以达到2.55马赫，比F22的2.25马赫更高。而且在歼20试飞后期和服役时装备的WS10B发动机就已经开始配备矢量喷口了。无论超音速机动性能还是过失速性能都是超越F22的。在珠海航展上歼20就表演过被网友们称之为升叶飘的超机动动作，而且做这个动力很可能还没有动用矢量推力，而F22只能做一个爬升中的横滚。

如果单独比较发动机性能，可以说WS10C总体上和F119的技术水平相当，或略高一点。这个时候还轮不到WS15出马。从时间进度上来说，WS10C至少在2019年底前就已经服役了。因为在2020年年初的空军征兵广告中，涂有军徽涂装的歼20就已经在使用WS10C了。所以可以说按时间进度来讲，2019年年底的WS10C已经追上了2005年年底的F119。在时间进度上落后了14年。所以最多只能说WS10C落后F119 14年时间，说落后30年那都是瞎扯。说WS15落后F119 30年更是扯淡。

WS15原规划的最大推力指标是175千牛

WS15发动机当前已经投入批量生产。那么WS15发动机现在达到招商证券所标称的181.37千牛的推力了吗？这个推力换算过来就是很多人常说的18.5吨的推力。从目前情况来看，可能还没有达到。18.5吨可能是下一阶段的目标。WS15发动机当前的最大推力可能像网友所说在17.3吨左右，此时的涡轮前进前进气温度可能在1925K左右。这个指标接近高推核心机在规划阶段所能达到的最大推力。规划的指标是175千牛，和现在的指标可能略有差异。我们找来一份25年前公开发表的论文作为参考。关于WS15发动机当前的性能，我们在此做一个推测，估计现在WS15的军用推力在120千牛左右，加力推力176千牛左右。也就是说前段时间搭乘歼20A战斗机的WS15大概就是这个水平。

这些个指标对于F119来说，已经没有什么可比性了，要比也只能和F135去比较。那么当前WS15发动机的性能和F135相比是不是还有差距呢？我们认为可能并没有差距，甚至还有些优势。为什么这么说呢，主要是因为WS15发动机的涵道比比较小。而F135发动机的涵道比已经扩大到了0.57。我们知道F135的加力推力是191.3千牛，算下来已经是19.52吨了，眼下WS15发动机的最大推力可能只有176千牛左右，也就是17.96吨左右。也就是说WS15的推力似乎不占优势。

但是不要忘了，F135和WS15的最大推力都是台架实验推力，也就是海平面推力。但是如果战斗机飞这么低，速度是提不上来的。世界上绝大多数四代机或者五代机，在低空的最大飞行速度都不超过1500公里每小时。也就是说在低空就算你发动机推力更大也很难发挥出来，因为低空空气密度大，飞行阻力也大。飞行产生的动压也大，飞太快有空中解体的风险。再说配合F135发动机的F35，气动设计水平很差。飞1.6马赫都吃力，甚至飞超音速的时间不能超过1分钟，否则尾翼和垂尾就会损坏。

WS10C的涵道比可能在0.25左右

随着发动机涵道比的扩大，发动机在高空的推力下降将非常明显，而且涵道比越大，推力下降越多。所以F135的最大推力在5、6公里的飞行高度可能还有优势，到7、8公里以上的高度推力优势可能就没有了。关于WS15的涵道比我们前面也分析过，可能和F119发动机比较接近，也就是0.3左右。上面这个资料如果是WS10C的参数，那么WS15的涵道比有可能在0.25。因为从涡轮前进气温度和发动机推力之间的关系来计算，WS15发动机的涡轮前进气温度从WS10C的1850K提高到1925K就可以把最大推力提高到176千牛，完全不需要扩大涵道比。随着飞行高度的提高，WS15的推力下降肯定会比F135很小多。

那么再往后发展呢，对WS15来说有可能实现前面计划的18.5吨的最大推力。然后可能就要看5代机的改进情况了，再往后就是6代机要用的变循环发动机了。那个变化就不是简单改进提高WS15的性能了，而是要彻底改结构了。变循环发动机通常会有二到三个外涵道。那么F135后面会怎么发展呢，后面会有个ECU的版本，推力提升7%。至于有些人吹嘘的推力提高到22吨甚至24吨都还是计划，都还没实现。而且很可能这些所谓的22吨或者24吨推力，指的是后来在F135发动机基础上改进过来变的变循环发动机的推力。对于我们来说，用来研制变循环发动机的很有可能也不是高推核心机了，而是35公斤流量的核心机，这个可能是12个推重比起步的核心机，甚至有可能是推比15级别的核心机。这场博弈鹿死谁手还未见得，看起来我们领先的可能性反倒更大。