殲-20和運-20換裝新發動機，技術意義有多大？隱身戰略轟炸機還會遠嗎？_風聞

據央視近日報道，國產大型運輸機運-20已完成了渦扇-20發動機的換裝工作，這意味着該機已完成了服役後最重要的技術完善大關，更標誌着該機的量產不再會因發動機受制於人而進度受阻。可以想象，運-20的性能升級和快車道量產，將可能早日推動解放軍戰略遠程運輸的發展進程。

無獨有偶，去年第13屆中國航展上的殲-20也在換髮升級後完美地展現了其超機動性，其水平幾乎可以與現役機動性最強的美軍F-22相媲美。殲-20問世後，不斷有海內外防務專家將其和F-22直接對比，其中不少人認為F-22的發動機更好，因此略有優勢。然而換裝後的殲-20，卻很可能徹底實現反超並一舉成為世界最強現役戰鬥機！

軍用航空發動機是戰鬥機的心臟，更被視為軍事工業技術皇冠上的明珠，縱觀今天世界各國，能獨立研發軍用航發並使其性能逐漸接近世界頂端的國家可謂少之又少。而中國的代表性戰機相繼完成優秀航發國產化，就意味着多年來最大的最大短板被補齊，自然可以由此填補此前多種空戰武器的空白。

航空技術是求不來的，失敗讓中國航發的攻關者痛定思痛

對國產航發之路的艱難程度，全國政協委員兼中國航空製造技術研究院院長李志強有着深刻的直接體驗。李志強表示：航空發動機這種心臟級尖端技術，是要不來也求不來的。如果總是依靠引進，國產軍用航空器就會一直受制於人，一旦國際環境有變，中國空軍的發展就會面臨無法想象的損失。

▲李志強院長對昔日的挫折和失敗記憶猶新

此外，外國發動機的性能和設計思路，往往無法完全和國內自主型號完全吻合，這就需要同樣耗費大量人力物力的改進和磨合。試想，如果一個空軍大國在戰機心臟技術上完全仰仗於人，那麼表面規模再大也依舊是泥足巨人。如今，印度空軍的規模同樣不可小覷，但任何權威的防務專家都不會將其視為真正有底藴的空軍大國。

自上世紀90年代開始，李志強及其帶領的科研團隊就開始研究航發製造技術。據他回憶，當時中國在此方面和發達國家相比幾乎望塵莫及，因此在最初階段，中國只能亦步亦趨地被動模仿跟進。更糟糕的是，由於技術壁壘，中國幾乎無法得到真正的外援，因此一些關鍵的細節技術和工藝，只能依靠自己摸索。

▲小小的葉片，決定着偌大戰機的安危

航空發動機本質上屬於高温高速環境下運轉的機械部件，其動力來源於葉片，而葉片不但對外形精度要求極高，而且對材料耐疲勞性也有極為嚴苛的要求。多年來，讓李志強最難忘的一件事就是失敗，他回憶：科研團隊曾整整花了六年時間研發製造高性能葉片，然而首次測試中，設想中可以支撐數十小時的新葉片卻在一分鐘內因斷裂而失敗！

多少個日夜努力的成就瞬間付諸東流，無疑對李志強等人是沉重打擊。然而他們很快就從失敗中重整旗鼓，李志強等人認為，團隊裏所有人的能力並不是問題，而失敗的根源就在於某個技術決策出了問題。解決問題，再次測試。這句口號自此時刻激勵着他們，因為他們知道，這是國家的需求，也是他們的動力。

▲儘管遭遇了重大失敗，但科研團隊並未因此氣餒

有經驗的航發研究者都知道，這項領域的技術之複雜，往往需要一個甚至多個研究者用一生時間去摸索和吃透。客觀而言，中國航發不但起步時間較晚，而且技術積累基礎明顯較為薄弱，特殊年代衝擊帶來的損失更是不言而喻。最主要的是，中國航發在最初存在思維認識錯誤的問題，以至於直接影響了其定位。

在不少人看來，軍用航空器包含發動機，因此發動機技術研發應隸屬於這個總體系下的。然而一種先進可靠的航空發動機，涉及到的領域很廣，任何一個環節出現滯後，都會對整體進度帶來很大影響。中外經驗顯示，只有將航空發動機視為單獨需要重點發展的體系，並針對性提升自己在相應領域的發展，總體的技術攻關戰才會取得突破。

▲殲-20的核心材料技術，就在該實驗室逐漸成型

如今，李志強和他的團隊每天都要面對世界最高端的高新材料技術以及加工工藝，其中一個大型實驗室主要負責鈦合金熱成型以及超塑成形技術，這些技術在航發製造和研發中至關重要。即便很小的構件，也會在這裏經受數以千次的測試，而殲-20的很多技術就在此地十多年的反覆實踐中得以成熟，並隨即轉移到特定企業，以協助其發動機各部件的生產。

▲未來的隱身轟炸機和下一代戰鬥機技術很可能也在這裏逐漸成型

在殲-20技術的十多年攻關中，該實驗室專門針對其所需要的材料，特殊結構的製造工藝以及專門的製造裝備展開全部工作，時至今日，這裏擁有了全套設計到製造再到測試和實際試飛的能力。因此，設計師們的偉大設想就可以全部得以實現，可以肯定的是，該實驗室還會為下一代全新戰機的研發做出巨大貢獻。

換髮對殲-20和運-20有何意義？

殲-20自問世後，就一直有國內外愛好者認定其最大短板必然是發動機，甚至有軍迷認為殲-20的佈局都圍繞着“心臟”短板而定型的。早年間的殲-20配備兩台無矢量噴口早期型太行發動機，推重比約為0.95；重量和殲-20可能相差不大的F-22則配備兩台著名的普惠公司產F-119-PW-100二元矢量噴口發動機，其推重比幾乎超過1.1。

▲早期量產的殲-20

F-119發動機的單台軍用推力可達26100磅，實驗室測試時更是創造了35000磅的紀錄。普惠公司在2008年就曾表示，新技術可將其極限提升到40000磅！且該發動機極限壽命達1.1萬小時以上，10-15年大修一次即可。該發動機還有可上下襬動20度的二元矢量噴口，由此保證F-22可做到滿行程拉桿水平360度機動！

▲F-22戰鬥機使用的發動機水平之高，一度徹底凌駕中俄等國

在如此充沛動力下，F-22可以在不開加力的狀態下實現至少半小時的1.6馬赫以上超音速巡航，其穩定/瞬間盤旋能力也超過目前世界上多數其他戰機，甚至有10種由此衍生的機動戰術是其他戰機幾乎無法完成的！如果殲-20沒有換裝更新的發動機，就會在超音速巡航和超音速高過載機動性方面明顯不及對手。

▲F-22的機動性之高，甚至可以獨創很多全新機動戰術

所幸的是，殲-20試飛前幾年，專門為其訂做的新型太行發動機就已立項，並在近年基本成型甚至逐漸列裝到部分殲-20上。該發動機很可能同樣採用二元矢量噴口，雖然隱身性能略遜，但動力損耗和能量控制上甚至超過了F-119。同時，該發動機的最大推力也得以和對方持平。此外，研發團隊還將在此基礎上推出改進型發動機，其壽命也將大幅提升。

▲如果換裝最新型的太行發動機，殲-20就將全方位超過F-22

目前，運-20與俄羅斯的伊爾-76、美國的C-17並列世界三種大型軍用運輸機，與殲-20一樣，早年間的運-20同樣存在發動機性能不完善的短板，這也直接影響了其最大載重量、速度以及極限航程。而解放軍近年來的重要轉型方向就是跨區遠程海空投送，因此運-20的這一問題不解決，就會明顯影響空中機動的效率。

▲早年間的運-20明顯因動力限制而影響了最大載重量

目前，渦扇-20發動機已開始成為運-20的新發動機。它的單台推力比原先運-20使用的俄式D30KP2大4噸左右，尺寸也要明顯更大。同時，渦扇-20還採用了全權限數字式發動機控制系統。這種換髮首先從發動機地面試車開始，隨後將單台機安置在早年引入的伊爾-76上，接着將單台機安裝在運-20上。通過測試後，運-20將對稱安裝兩台，最後才全部換裝。

 ▲運-20的起落架輪胎曾暗示某些細節

在一次十二五科技創新成就展上，運-20的主起落架輪胎實物旁的註釋文字旁敲側擊地證明，其最大載重量可超60噸，與該機總設計師唐長紅接受採訪時的回答吻合。毫無疑問，這也是渦扇-20發動機換裝帶來的進步所致。而2020年某期《軍事科技》更是直接報道：運-20可以同時運載兩輛15式輕型坦克，最大航程則可達7800千米！

▲目前，運-20已經可以達到總設計師最初的期望性能水平

儘管C-17的最大起飛重量和載重量理論數字更大，但採用外置機翼和直通式貨艙的運-20卻擁有運輸靈活性的優勢，甚至可以運載重量超過40噸的中短程彈道導彈發射車，或可以讓兩輛15式輕型坦克以首尾排列方式進入貨艙。因此，換裝了發動機的運-20即可運輸更多更重的貨物，更快抵達更遠的邊境區域進行作戰。

中國要想成為真正的軍用航空大國，還需要發展哪些飛機？

今年大年初四，為中國航空工業貢獻了70多年的兩院院士顧誦芬迎來了92歲生日，而顧老向航空工業廣大員工寄語的一段話，也引發了廣泛深思。顧老認為中國雖然完成了一系列性能處於世界先進水平的軍用航空器，但中國要想成為真正的航空軍事強國，就需要繼續發展，並且時刻往上看，這也説明中國未來依舊要填補其他空白項目。

▲中國還缺少安-124級別體量的超大型運輸機

目前，中國依舊缺乏美國C-5或俄羅斯安-124這樣的超大型運輸機。在今年年初的哈薩克斯坦動亂中，一架安-124甚至一次容納了7台戰車。未來傘兵突擊作戰，必然要依靠對應的傘兵戰車，而能夠容納多輛此類戰車並快速完成其輸送的超大型運輸機，必然也是中國航空業下一個重要發展目標，這必然會需要更大功率也更可靠的航空發動機。

▲隱身艦載戰鬥機也需要快速完善和量產（截圖來自觀察者網）

中國海軍艦載機依舊存在短板，例如隱身艦載戰鬥機和固定翼預警機。後者可讓艦隊最大範圍避免偵測空白，進而避免戰場迷霧；而前者成熟批量服役，即可彌補目前中國海軍艦載戰鬥機數量和質量的不足，考慮F-35B/C的增產，因此中國海軍航空兵面臨的壓力可想而知，這自然也需要一種性能可靠的中等推力發動機迅速列裝鶻鷹系列。

▲武直-10體量的不足，直接影響了作戰效率

中國主要的武裝直升機武直-10在武備、防禦等方面明顯遜色於阿帕奇和卡-52系列；直-20讓中國有了自己的高性能中型多用途直升機，但中國依舊缺乏米-26這樣的重型運輸直升機。歸根結底，發動機功率不足限制了國產直升機體量，進而影響了其整體性能，因此中國還需要儘快拿出一種壽命長、可靠性高且功率出色的渦槳發動機。

▲以轟-6改進型的水平來看，要突破對方中太平洋目標外側防線顯然很難

未來全新的國產戰略轟炸機，必定會是國內軍迷多年來最盼望的武器。以假想對手在中太平洋的基地為例，轟-6K/N要想突破這此地外側多層立體防禦網，難度很大。而B-21這樣的全新隱身戰略轟炸機已完成了試生產型，因此中國自然也需要發展自己的同類武器，以提升空基戰略反擊力量。

國產戰略轟炸機要想成功問世，需要解決什麼問題？

如同F-22樹立隱身戰鬥機業界標杆一樣，B-2也成為隱身轟炸機的重要參考點，該機最大的特點就是飛翼結構，這種設計思路可以追溯到二戰前，但由於飛控穩定問題難以解決，因此直到上世紀80年代美國計算機技術取得突破性進展，人類才第一次可以穩定安全控制此類佈局的飛行器，B-2也由此而生。

▲B-2的佈局很可能也被未來他國的隱身戰略轟炸機參考借鑑

相對傳統佈局戰機，飛翼佈局先天對多波段的雷達有更好的隱身能力，因此無需進行太複雜的佈局修改，只需為其塗抹多層特殊材料製成的隱身塗料。但此類戰略轟炸機的複雜性同樣很大，例如小的零件優化都會以數月為時間單位，而且一個小葉片出現問題，飛控軟件甚至座艙佈局都要因此更改。

▲改進後的早期型太行發動機可能成為未來國產隱身戰略轟炸機的心臟

隱身轟炸機的發動機需求和戰鬥機不同，因為戰鬥機追求最大推力，發動機尾部火焰燃燒越猛烈越好。但隱身轟炸機並不要求很高的速度以及複雜的機動性，但對發動機長時間使用的可靠性以及耗油量有更大要求，因此一般戰鬥機的發動機如果不加以升級，就會影響其最大航程，甚至可能還會因釋放的紅外信號太大而破壞轟炸機的紅外隱身。

▲圖-160模式的突防思路放在今天顯然已經不適用了

圖-160和B-2曾代表兩種思路，前者追求高速大航程，而後者則主要依靠綜合隱身能力盡量躲過對方的防空探測系統，進而發動隱蔽斬首打擊甚至防區外打擊。從目前假想敵的防空技術、地空/空空導彈打擊效果來看，前者的優勢顯然愈發難以發揮，因此中國戰略轟炸機必然會參考後者。

目前，中國已經發展了攻擊-11、無偵-8、彩虹-7等飛翼佈局的無人機，從它們的實用程度來看，中國顯然基本搞定了相應飛控技術；殲-20廣泛使用複合隱身材料，證明中國也可以為戰略轟炸機提供所需的材料。至於隱身轟炸機所需的綜合控制系統、雷達、內置彈艙、液晶顯示器和數字化通訊系統，對中國而言也非難題。

▲俄羅斯希望發展類似佈局的隱身戰略轟炸機

中國沒有大量海外基地，大型加油機數量也較少，需要面對的對方戰略目標距離較為遙遠。因此，中國隱身轟炸機就要儘可能降低結構重量、最大程度提升載彈量和載油量。由於中國近年來高強度材料技術取得很大成就，因此未來的戰略轟炸機可能在明顯輕於B-2的前提下維持類似的載彈量和載油量。

▲中國已經通過多種無人機，逐漸掌握了飛翼佈局飛行器的控制技術

B-2的單台發動機推力不足9噸，可以判斷未來國產隱身戰略轟炸機的發動機推力自然無需太大，但必須保證遠比戰鬥機發動機更高的壽命，畢竟隱身戰略轟炸機可能要用數十年。有網友推測，早期型號太行發動機去掉加力燃燒室，採用全新耐高温抗腐蝕材料，就可能就會成為未來國產隱身轟炸機的“心臟”。

▲國產隱身戰略轟炸機的到來也許不會太遠了

中國武器的發展很追求技術成熟，避免盲目冒進。戰略轟炸機作為國之重器和未來幾乎半個世紀內的空基反擊核心力量，自然毛躁不得。因此在該機問世前，中國必然要經過航空發動機乃至其他新技術絕對趨於完善的過程，甚至要在主力戰鬥機從數量、種類到質量都成熟後，激動人心的時刻才會到來。

▲航發攻關戰，遠沒有結束

各類急需發展的軍用航空器是通往航空大國的入場券，而它們各自的航空發動機，自然也是一座座需要攀登的高峯。所以，中國航空若想繼續發展，就只有從點滴開始發展門類眾多的高新產業和製造業，哪怕它們看上去微不足道。中國“智”造，依舊在路上。

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