歼-20战机换国产太行动员机 解决批量出产阻碍

时间: 2021-03-08

  说到喷气式战斗机换装发动机的成功案例,笔者首先想到的就是曾经称霸海空的一代天骄——美国海军F-14“雄猫”重型变后掠翼舰载战斗机。该机在研制跟试飞进程中装备的是世界上第一种加力涡扇发动机——普惠公司的TF30-P412。然而,美国海军对该型发动机的机能并不满足,其最为幻想的型号是普惠公司全新研制的F401发动机。不外,因为F401发动机的研制进度远远赶不上F-14战斗机,而美国海军又极为急切的须要后者尽快服役,终极不得不批准持续应用TF30-P412。 

  事实上,美国空军的现役主力战机——F-15和F-16也是同时装备有普惠公司的F100系列以及GE公司的F110系列发动机。而且,如果不是美国空军后来决定结束研制罗·罗与GE联合开发的F136发动机,现在的F-35“闪电”Ⅱ各型战斗机也会同古装备两种发动机。因此,同时装备俄制AL-31F改进型发动机和国产“太行”改进型发动机的歼-20在服役后,对于中国空军后勤保障来说并没有太大的影响。

  近日,一幅歼-20战机换装国产涡扇发动机的新闻成为热议的话题。始终以来,对于歼-20战机能源安装的争辩与质疑老是可以吸引良多人的关注:到底是俄制发动机还是国产发动机?如果装备国产发动机,那么是“太行”还是新一代WS-15“峨眉”?随着新的歼-20战机图片的涌现,谜底开始变得清楚:之前各架歼-20装备的还是俄制AL-31F改进型发动机,而新的歼-20开始换装国产发动机。另外,从发动机尾喷管调节片的形状结构来看,契合“太行”系列发动机的设计特征。 

阅兵式上呈现的歼-20战机编队。 

  此外,从歼-20A和歼-20B的关联上来看,后者即使是到达了量产服役阶段,也不太可能完全取代前者。前文提到,俄罗斯同时有三家发动机企业生产AL-31F系列发动机,比拟之下,094.cc,国内可能生产“太行”系列发动机的只有中航工业黎明公司。而且,拂晓公司生产的“太行”系列发动机还要同时供应沈飞公司,用于配装已经量产的歼-11B和歼-16等中国空军和海军急需的第三代改进型战斗机。再加上为现役歼战斗机生产备用发动机,以及将来歼-15舰载战斗机可能的换发需求,事实上中航工业黎明公司的产能也是相称饱和的。因而,目前歼-20只能以同时研制生产A、B两个型号来进行互补,而且会并存相称长的一段时光。 

  直到1986年GE公司研发的F110-GE-400发动机开端装备F-14B,才真正治好了“雄猫”的“心脏病”,不仅推力大幅增添,而且战机的留空时间和作战半径都晋升了25%以上。不过,由于F110-GE-400发动机要比TF30-P412发动机短得多,为了适应较长的发动机舱,特殊进行了改进设计,比方在加力焚烧室后部加装延伸筒,并且转变了与机身固定的安装节位置。 

  第二次换“心脏”值得等待 

  歼-20战机为何换“心脏”? 

  于是,从1974年服役开始,F-14战斗机就是只患有“先本性心脏病”的“雄猫”,TF30-P412发动机在结构设计和可靠性上的诸多缺点严峻限度了该机作战性能的施展。由于发动机故障导致的F-14坠机事变占所有事故的四分之以上。甚至于时任美国海军部长为此愤愤然的说:“TF30搭配F-14,可以称得上是最烂发动机与最好战斗机的组合。”后来,普惠公司屡次对TF30-P412发动机进行改进,但依然未能彻底解决问题。 

  而战斗机换发失败最为典范的案例当属英国F-4K/M。美国研制的F-4“鬼怪”Ⅱ战斗机各型号装备的都是J79系列涡喷发动机,唯有为英国海军和空军研制的F-4K/M换装了罗·罗公司研发的“斯贝”Mk202涡扇发动机。单从主要性能指标上看,“斯贝”Mk202要全面优于J79,尤其是在加力推力、耗油率等方面。但是,前者的最大直径和进气流量远远超过后者,导致F-4K/M对机身进行了从新设计,包括加宽进气口、增加侧面进气门,而且后机身也相应加粗。

  原题目:讲武谈兵|歼-20战机换“太行”发动机,解决批量生产阻碍

  歼-20换装国产“太行”改进型发动机后,应该会在编号上与之前的歼-20有所辨别。笔者揣测,假如把已经服役、装备俄制AL-31F改良型发动机的歼-20称为歼-20A的话,那么换装国产“太行”改进型发动机的歼-20就能够称为歼-20B。因为“太行”系列发动机在最初装机试飞时就提出了与AL-31F系列发动机便利换装的通用化请求,包含与机身固定的装置节地位和间距都基原形同,歼-20B应当不用对机身内部结构进行较大的修改,对出产工序和工装夹具的影响也可以相应下降到最小。以中航产业的科研生产实力来看,歼-20B经由相干的优化改进设计后,1~2年就内有望实现定型并投入量产。 

  事实上,为一架已经实现设计定型并批量设备军队的战斗机调换另一种完整不同的发念头,不设想中的那么简略。在海内外战斗机的发展过程中,就有过不少胜利与失败的例子,这里笔者举两个例予以阐明。 

  对于歼-20这样的第四代战斗机来说,改换发动机远比第三代和第二代战斗机庞杂得多,不仅包括进气道、发动机舱以及后机身结构设计的调剂,以适应新发动机进气流量以及形状尺寸的变更,还要使得新发动机的FADEC把持体系与原有的飞控系统相融会,相应的飞控软件也要进行改写。同时,换发后对于战机后部RCS的影响也要进行测试并加以改进,以便保障全机的隐身效力。因此,中航工业全新生产了一架歼-20样机用于换装国产“太行”发动机的实验。从目前状况看,发动机舱与发动机之间的尺寸匹配可能还未做到最佳的优化设计。

  以上这一正一反两个事例提示咱们,为已经服役的战斗机换装性能更好的新型发动机诚然是好事,但是也要经过迷信谨严的论证,否则可能事与愿违。F-14战斗机换装F110-GE-400发动机,不仅分量减轻、长度减小,而且完全没有增长额定的飞翔阻力,因此得以成功。而F-4K/M换装“斯贝”Mk202发动机导致主要性能降落,英国人已经看的很明白,却出于必需使用国产发动机的“傲娇”,依然决议批量采购和装备。成果,F-4K/M在英国海军和空军中高不成低不就,尤其是无奈胜任当时最为主要的高空高速截击义务,仅服役20年就全体退役。 

对于歼-20这样的第四代战斗机来说,更换发动机远比第三代和第二代战斗机复杂得多。 

  从中航工业专门生产一架歼-20样机,并且换装的仍是绝对成熟的“太行”系列发动机来看,还是力求在最短的时间内实现该机的换发改进设计,以便把对当前歼-20量产工作的影响降低到最小。当然,歼-20装备的必定是“太行”系列发动机的改进型号,其牢靠性和性能指标应该不逊于AL-31F改进型发动机,甚至可能还有所超出。 

  从上世纪90年代到本世纪前十年,俄空军订购的苏霍伊战机数目少得可怜,进而导致俄罗斯航空发动机企业产能重大多余,可以充足知足包括中国在内的所有国外用户对于AL-31F发动机的订单需求。然而,跟着近年来俄空天军采购苏霍伊战机数量的猛增,再加上国外订单仍然一直,使得俄罗斯AL-31F发动机的三大重要生产企业——土星、乌法和礼炮的产能已经濒临饱和。目前,歼-20行将进入到全速量产阶段,如果完全依附从俄方洽购AL-31F改进型发动机,恐怕难以满意需要。此外,AL-31F发动机的采购价钱也水涨船高,从最初的300万美元已经升至最高500万美元以上,靠近翻倍。在这两方面因素的综配合用下,为歼-20换装国产发动机以缓解量产需求的压力,天然就是独一可供抉择的措施。 

  换“心脏”的重蹈覆辙 

  未来,歼-20还将面临着第二次换发,也就是正在研制中的WS-15“峨眉”发动机。由于该型发动机的全重以及外形尺寸变化更大,而且很可能装备推力矢量喷口,歼-20至少还会再进行次大改,从而达到最初料想的全设计状态。

  这系列改进导致了F-4K/M的飞行阻力大大增加,日媒:那些预言中国崩坏的书 已走进死胡同 死胡同 书,即便是“斯贝”Mk202发动机的推力有所提升也未能予以补充。因此,最后的测试结果显示,除了得益于耗油率降低而使得腾飞性能和转场航程有所改良外,F-4K/M的最大平飞速度、加速性、爬升率以及稳固回旋性能等指标都大大低于装备J79发动机的其余F-4改进型号。英国人对此大喜过望,但是欲罢不能,最终只订购了170架F-4K/M,仅为最初打算采购总数的40%,而且很快就被英、德、意三国结合研制的“暴风”战机所代替。 

义务编纂:张建利

从动员机尾喷管调节片的形状构造来看,合乎“太行”系列发动机的设计特点。 

  既然为进步战机更换发动机有一定的危险且难度不小,为何中航工业会在歼-20已经定型并交付之后还要走这一步,而且换装的还是“太行”发动机,并非为歼-20配套研制的WS-15“峨眉”。笔者以为,本源很可能出在了俄方AL-31F发动机的供给问题上。 

英国航母上搭载的F-4K战役机。 

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