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歼20换“心” 未来或装涡扇10B发动机

2016珠海航展上,中国自主研发的全新隐形战机歼-20首次公开亮相。虽然只有短短的一分钟,但已经足以引爆军迷的满腔热血。关于歼-20装备何种型号发动机的问题也随之再成焦点。此前,中国大陆军事专家尹卓曾在公开场合表示“歼-20用的是国发”,但根据各方情报及歼-20公开亮相试飞的实际表现分析,尹卓的言论或许只是中国官方宣传常用的春秋笔法而已。

2016年11月1日,2架歼-20战斗机亮相珠海进行飞行表演,根据现场对歼20战机的研判,歼-20目前使用仍为俄罗斯“礼炮”工厂生产的AL-31FN第三批次发动机(厂方代号99M2,标称推力13.75吨)。迄今为止,歼-20实际装机过的“国发(国产发动机)”,只有经过翻修而安装了部分中国国产零件的的AL-31F。另据从2016珠海航展获取的最新情报,歼-20批量生产开始后,有可能改用推力13.4吨的涡扇-10B(WS-10B)发动机。至于俄罗斯对华推销的117S发动机,由于在T-50和苏-35上表现出来的可靠性问题,中方将其用在歼-20上的可能性并不大。

亮相2016珠海航展的歼-20采用了全新碎片化迷彩涂装,但仍未装备中国国产“太行”发动机(图源:鼎盛军事论坛)

“太行”发动机(也称涡扇-10系列发动机)由中国航空研究院606所研制,是中国国产第三代大型军用航空涡轮风扇发动机。“太行”发动机是中国首个具有自主知识产权的高性能、大推力、加力式涡轮风扇发动机,其结束了中国国产先进涡扇发动机的空白。

中航工业的公开报告显示,截至2015年底,410厂已向中国海空军交付涡扇-10发动机不少于400台,被用于歼-11B、歼-11D、歼-16等机型上,装备了不少于5个航空团。涡扇-10发动机的技术源头为美国的CFM-56发动机。CFM-56是一种以GE公司F101的核心机为基础研制的民用发动机,之后又借鉴AL-31F的控制技术,才有了今天的“太行”。然而航空发动机的逆向还原工作显然比其他领域难了许多。从纸面上看,“太行”是一款媲美美国F110的先进发动机(结构和核心机相同),然而现实中,它却因此犯下了“心脏病”,让中国国产战斗机多等了十多年。

此前稍早时候的歼-20无号黄皮机试飞画面,可见其发动机喷出的蓝色尾焰(图源:新浪微博 @白龙_龙腾四海)

由于“太行”的技术源头CFM-56是美制民用发动机,中国则缺乏高性能涡扇发动机控制系统的研究经验,在20世纪90年代大量引进和深度接触俄制AL-31F发动机后,中国不得不采用了一种“土办法”--将AL-31的控制系统移植到“太行”发动机上。在等待“太行”逐步排除故障的同时,战机的研发却一刻不能停歇。为了“太行”能行,中国空军选择了让歼-11B作出牺牲,但是其他战机却等不了。“太行”原本是配套歼-10的发动机,但是形势逼迫,歼-10A不得选用AL-31FN,为此甚至不得不重新设计了部分机身,随后的歼-10B/C系列也是一脉相承,使用改进后推力增加的42批次AL-31FN发动机,但“太行”与歼-10的搭配并未持久。更关键的是,中国的新一代战机是不能用原版AL-31勉强“凑合”的。

俄罗斯礼炮联合体针对中国客户的需求,对AL-31发动机进行了升级。新的99M1(AL-31FM1)发动机于2006年完成测试,该发动机采用了КРД-99Ц数字电子控制系统,并使启动机具备了3,500米以上的高原启动性能。量产的99M1发动机被批量运用在歼-10B/C战斗机上,而在许多早期歼-20原型机的照片中,也可以看到99M1型发动机的身影。

亮相2016珠海航展的中国国产“金太行”发动机(图源:多维新闻网 多维记者高帅摄)

在可选发动机型号有限的情况下,作为新一代歼击机的发动机,选择主要考虑的仍旧是推力和可靠性这两大基本参数。由于中国的航空发动机工业相对薄弱,研制五代机选择发动机的难度并不在于所谓合适的发动机,而在于大推力发动机的根本性稀缺,因此在大多数时候,在可靠性接近的情况下,推力更大的涡扇发动机一般都是最优选择。

2014年,歼-20原型机正式试飞,当时中国国产涡扇发动机中仍然只有涡扇-10A处于稳定可用状况,涡扇-10B尚未最后定型。相比之下,此时AL-31F家族的最新改型99M2已经完成研制,且该型发动机的推力远大于涡扇-10A。由此,在2013年制造歼-20原型机的节点上,使用99M2发动机就成了几个稳妥选择中的最优方案。

2016年11月中国珠海航展,中国国产“太行”发动机展区(图源:多维新闻网 多维记者高帅摄)

当然,依靠99M2发动机的推力,歼-20必定难以实现超音速巡航。未来不论是AL-31FN第三批次,还是涡扇-10B,都只是过渡性动力。歼-20最终目标还是用涡扇-15发动机。

情报显示,涡扇-15的最大推力可能不会超过F-22的F119发动机,但其不开加力的军用推力远超过现有的涡扇-10和AL-31系列,是中国航空发动机的真正突破。待中国国产新“太行”练就之时,实现“飞-火-推”一体化的歼-20后续型号,其飞行性能和战斗力都必将获得质的提升。

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