且聽龍吟!“中國心臟”的聲音,殲-20換裝國產發動機首次亮相_風聞
科大二助-2021-09-30 11:52
作者| 科羅廖夫
來源| 科大烽火
在本屆航展開幕式上,有軍迷發現參演的殲-20戰機的發動機有了不少新變化,包括噴口和鋸齒跟以前都不一樣。中國空軍新聞發言人申進科表示説,殲-20隱身戰鬥機已經用上了新型國產發動機。他還説,殲-20用上了“中國心”,這個心,是心臟的“心”!為中國心點贊!此外,殲-20總師楊偉也透露殲-20已經換裝國發。這也是殲-20換裝國產發動機後首次對外公開展示。

在9月28日航展開幕式上,殲-20飛行展示主要以雙機進場、單機表演形式進行,表演動作包括斜筋斗、多層滾、垂直上升轉彎等,更加凸顯了殲-20在低空下的飛行能力。殲-20從首飛、鑑定試飛,到列裝部隊,是我國航空裝備和空中力量快速發展的縮影,殲-20飛機對空軍實現空天一體、攻防兼備目標起到重要作用。
那些質疑我國航空發動機能力的噴子們,可以閉嘴了!其實,中國已經是世界航空發動機強國了。中國現在就能製造國際一流水平的航空發動機,例如國產的渦扇-10和改進型的渦扇-10B/C大推力航空發動機。
先進的航空發動機,一直都是制約中國航空業發展的一個短板。長期以來,由於我國的航空發動機技術相對落後,所以國產戰機也深受其害。在很長一段時間裏,中國在航空發動機領域都是落後於美國俄羅斯等國家的。受此影響,我國可以研發出先進飛機,但卻造不出來與之匹配的頂尖航空發動機。這種情況到了國產渦扇-10和改進型渦扇-10B/C發動機時有了改善,渦扇-10發動機技術、壽命、推力和性能已經成熟很多,正在裝配於殲-20、殲-16和殲-10C等許多國產戰機上。

正是因為有了渦扇-10“太行”系列發動機,中國成為繼美國和俄羅斯之後,世界第三個擁有自主知識產權的先進大推力小涵道比軍用渦輪風扇發動機的國家。
中國是可以自行研製和批量生產絕大多數種類的航空發動機強國。由於我們在所有級別和類型的航發領域全面發展,因此中國早已經是世界航空發動機強國了,我們只是在極少數的某些領域與最先進國家有一些差距。而其他的大多數公認的航發最先進國家,他們也只是一兩個單項領域領先。即使是俄羅斯也有很多航發領域是落後的,例如某些渦軸,渦漿,以及用於無人機的重油發動機。

除了中國,還有很多國家在努力發展航空發動機,尤其是小涵道軍用渦扇發動機。例如印度的這台比先進航空發動機,不明覺厲!這是印度自行研製的國產卡芙麗渦輪風扇發動機,是一款中等推力的先進航發。看上去,尾噴口設計的相當夢幻,非常感人。美哭了!
因為搞不下去了,卡芙麗發動機於2014年下馬,原本這台發動機是要力壓中國,成為亞洲最先進中推發動機的。要知道,直到今年年初,中國仿製俄RD-93的渦扇-13發動機生產線才剛剛竣工,中國先進國產中推發動機仍需要繼續努力。假如印度卡芙麗能堅持一下,可能分分鐘就超越中國了。

雖然我國以前從俄羅斯進口的AL-31F發動機的性能也很不錯,並且運行十分穩定。但是它有兩個致命的缺點,一是價格高、二是使用壽命短。使用壽命是衡量一款航空發動機是否優秀的一大重要指標。據悉,美國F-119發動機的設計使用壽命有8000個小時,而此前我們從俄羅斯進口的AL-31F渦扇發動機的使用壽命預計只有不到1000小時。
沒有對比就沒有傷害,在使用壽命上的巨大差距將意味着發動機的更換週期,甚至影響着飛機的正常服役時間。由於製造工藝的改進,後續改進型號渦扇-10B的使用壽命可達1500~2000小時,不過這和美國的先進航發比起來仍然不值得一提。據推測,渦扇-15的正常壽命在4000小時以上,大修壽命則達到6000小時以上。很明顯,發動機的使用壽命有了明顯提升。

不過,對於第五代隱身戰鬥機殲-20來説,渦扇-10“太行”發動機仍然不是最好的選擇。普遍認為,殲-20還在等待更加成熟先進的渦扇-15發動機。未來殲-20隱身戰機裝備渦扇-15“峨眉”發動機以後,飛行性能還會有更大幅度的提升,例如可以進行超音速巡航。
渦扇-15“峨眉” 推力矢量渦扇發動機,是中國航空工業推力最強、整體技術性能指標最高、具有世界先進水平的一款渦扇發動機。是為我國第五代隱形戰鬥機而研製的小涵道比推力矢量渦扇發動機。有關渦扇-15的相關説法,中國網絡上最早出現在2005年,西方媒體有類似報道是在2006年。

在最頂尖技術的小涵道比軍用大推力渦扇發動機領域,中國與美國差距很大,要有20年以上的差距。在2006年,美國研製的推重比10的F135渦扇發動機開始裝機測試。同一年,中國研發的推重比8的太行渦扇-10發動機正式定型。而與太行發動機性能相仿的美國F110發動機是在1985年定型的,這説明中國和美國的推重比8的先進大推力航空發動機的差距為20年。如果中國在2025年搞定推比10的渦扇-15發動機,那麼中美推比10發動機的差距還是大約20年。
航空發動機其實並不是啥高不可攀的玩意,這幾年珠海航展上國產發動機的耀眼成績,例如殲-10B矢量航發驗證機,涵道比為9一級的長江1000大涵道比發動機等等,其實是必然的。中國在2015年將航空發動機列為國家重大發展項目,在2016年成立航空發動機集團,從頂層理順了航空發動機的研製生產體制,現在國家每年投資在航發領域都有上千個億人民幣。

我們以“太行”發動機為基礎,自行研製了軍民兩用的渦扇-20大涵道比渦扇發動機,未來將配裝於運-20戰略運輸機。還在研製以C-919民用飛機為裝機對象的長江-1000A發動機,並計劃在國內生產具有世界超一流水平的LEAP-X發動機。中國已經在研下一代推力200~400千牛的多款先進大涵道比發動機。這些都表明,中國大涵道比發動機的井噴時代即將來臨。
中國目前發展的最先進的長江-1000A先進渦輪風扇發動機,對標的是LEAP-X系列發動機。LEAP-X系列發動機屬於大型噴氣客機發動機。用於新一代150-200座級單通道客機,中國的C-919大客機也採用LEAP-X1C發動機。LEAP-X的前身是著名的CFM56,而他們的爸爸都是美國的F101軍用渦扇發動機,這個軍用機的各種改型廣泛用於B1B/B2轟炸機和F16等多種戰鬥機的動力。

目前LEAP-X系列發動機的訂單總數已突破萬台,總價值達1400億美元,CFM公司加班加點才能年產1600台。美國就是數萬台發動機造就的一個政治、經濟和軍事帝國。由此也能遏制別的新興國家的努力。
在2018年5月,CJ-1000A完成了首次點火試驗,初步驗證了該發動機各部件和系統的可靠性。目前它的最新進度不為外界所知,按照原計劃,CJ-1000A發動機將在2022年開始正式裝備到C919客機上。不過,現在看CJ-1000A要取得認證恐怕最快也要3到5年時間,預計距離實際裝機測試肯定還是有一段時間的。

航空發動機技術的發展不存在彎道超車,要想趕超,也只能加倍的努力和大規模的投入,只要有足夠的戰略需求,只要足夠重視,有足夠的錢,有足夠的組織力量,不瞎折騰,亂琢磨,踏踏實實的,發動機都會搞好的,搞不好都不行。
我們過去在航空發動機領域被所有人詬病,主要原因就是沒有足夠的投入,沒有完整的規劃,胡搞亂折騰。現在好了,一切都走上了正軌,成績必然隨之而來,這幾年,就是國產航發的井噴時代。例如本屆航展上我們展出了傳説已久的長江-1000A大涵道比渦扇發動機。

我國在該領域能從一窮二白乾到現在,已經屬於不容易。中國航發還需繼續砥礪前行,奮鬥不止。西方人經常把航空發動機説的特別高大上,比喻為一個國家工業皇冠上的鑽石。沒錯,航空發動機是鑽石,當我們不會造的時候,航空發動機就是皇冠上的鑽石。等中國人會造了,這玩意就是大白菜。鑽石,不就是高壓鍋壓出來的木炭麼?怎麼就高不可攀了呢?