渦扇-15發動機量產,殲-20性能得到大幅提升,飛行性能超越F-22

愛迷彩的老虎 發佈 2024-01-31T01:30:37.306362+00:00

3月16日至3月17日,第三屆中國航空投資峰會暨第七屆中國航空創新創業大賽全國總決賽在西安市成功舉辦,在此次峰會中航空業界專家給出了我國多款軍用發動機的最新研製進展,中國航發已經進入了嶄新的發展階段。

3月16日至3月17日,第三屆中國航空投資峰會暨第七屆中國航空創新創業大賽全國總決賽在西安市成功舉辦,在此次峰會中航空業界專家給出了我國多款軍用發動機的最新研製進展,中國航發已經進入了嶄新的發展階段。



中國航發北京航空材料研究院項目負責人張勇就在此次峰會中表示,渦扇-10、渦扇-15已經實現批交付,材料已經固化,渦扇-19、渦扇-20(大概率是增推版本)以及第五代發動機處於選材階段,這意味著我國研製多年的第四代小涵道比渦扇發動機(渦扇-15)已經量產。由於渦扇-15是殲-20戰機的理想動力,那麼渦扇-15的量產意味著殲-20即將用上最強動力系統,發動機已不存在短板,作戰性能會得到大幅提升。



根據目前比較靠譜的數據,渦扇-15發動機最大推力達到了18.5噸,採用了先進的雙余度全權限數字電子控制系統以及三元矢量尾噴管,整體性能略微超過了美國F-22戰機所裝備的F-119發動機。在渦扇-15發動機量產之後,我國就成為了繼美國之後第二個能夠生產第四代大推力小涵道比渦扇發動機的國家,這對中國航空工業來說是一個巨大的進步。



了解軍事的人們都知道,高性能航空發動機一直是我國的弱項,這直接導致了我國先進戰機不得不大量採用俄制發動機的局面,這其中就包括了殲-20戰機。由於與殲-20戰機配套的渦扇-15發動機研製進展較為緩慢,殲-20在試飛以及前期批量投產階段依舊使用了俄制AL-31F發動機,雖然這款發動機較為成熟,但是整體性能較美國F-119發動機存在很大的差距,這嚴重製約了殲-20的飛行性能。



從性能上來看,AL-31F發動機最大推力不足13噸,推重比接近8,這使得殲-20戰機空有卓越的氣動布局卻不能進行超機動飛行動作,並且還無法進行超音速巡航,僅這兩點就讓殲-20與F-22戰機拉開了巨大差距。後來我國「太行」發動機逐漸發力,後期批量生產的殲-20換裝了基於渦扇-10B改進而來的渦扇-10C發動機,這款發動機的最大推力達到了14.5噸,讓殲-20A獲得了初步的超音速巡航能力,飛行性能得到了一定程度提升。不過渦扇-10C發動機依舊是一款第三代改進型發動機,與以F-119發動機為代表的第四代大推力發動機存在較大差距,殲-20A在超機動性以及超音速巡航領域依舊無法與F-22戰機相抗衡。



好在我國渦扇-15發動機研製工作並沒有太過滯後,在殲-20換裝渦扇-10C發動機僅三年多後,渦扇-15就傳來了批產的捷報,這意味著殲-20完全體很快就會問世了。



那麼在換裝渦扇-15發動機之後,殲-20戰機將會出現哪些明顯變化呢?

首先,最高飛行速度會有明顯變化,極速性能會得到提升。根據此前航展官方展出的數據顯示,安裝AL-31/渦扇-10C發動機的殲-20最大飛行馬赫數為2.0,這個飛行極速在第五代甚至是第四代戰機之中都不算出眾。在換裝推力更大的渦扇-15發動機之後,殲-20最高飛行速度將有望達到2.2~2.5馬赫,這個數據比F-22戰機更為優秀。



其次,超音速巡航能力更為優秀。所謂超音速巡航是指戰機在不打開發動機加力的情況下,能夠長時間(30分鐘以上)維持1.5馬赫以上的飛行速度,這對一般的飛機來說是很難達到的。殲-20憑藉著優秀的氣動布局,在換裝渦扇-10C發動機之後,已經初步具備了超音速巡航能力,不過這種能力較F-22戰機尚有一些差距。在換裝渦扇-15發動機之後,殲-20的超音速巡航速度將保持在1.8馬赫左右,這意味著殲-20每分鐘要比F-22多飛6千米,在快速交戰以及快速脫離模式下占據很大的優勢。



再次,渦扇-20能夠提供為殲-20提供更大的推重比以及較為明顯的偏轉推力,這將顯著提升殲-20的機動能力。推重比是衡量一款戰機機動性能的重要指標,一般而言推重比越大,機動性能越好,而計算飛機推重比按照標準空戰重量和最大加力推力來計算。



得益於後發優勢,殲-20機體大量採用了複合材料,且採用了鍛造工藝技術,一些關鍵的部件甚至運用了3D列印技術,整機空重僅為17噸左右。在標準空戰模式下,殲-20半油量為5噸,內置彈艙會掛載6枚PL-15空空飛彈以及2枚PL-10格鬥彈,此時殲-20的空戰重量為23.4噸。在換裝兩台渦扇-15發動機之後,殲-20的整體推力為37噸,通過計算得知推重比為1.58。這個數據是什麼水平呢?我們對比F-22戰機就能知道。



根據公開的數據顯示,F-22戰機空重為19噸,在標準空戰模式下(5噸內油,6枚中AIM-120中距彈,2枚AIM-9X格鬥)下的全重為25.14噸,兩台F-119發動機能夠提供31.8噸推力,此時推重比為1.26。可見渦扇-15為殲-20提供了更為優秀的推重比,這為高機動能力打下了堅實基礎。





另外渦扇-15可以配備三元矢量尾噴管,能夠提供F-22戰機所不具備的橫向偏轉力,可以讓殲-20戰機輕鬆做出落葉飄、鐘擺等超常規飛行動作。所以在換裝渦扇-15發動機之後,殲-20在機動能力上具備了超越F-22的能力。

整體來看,渦扇-15將會徹底補齊殲-20的發動機短板,在高速飛行能力、超音速巡航能力以及超機動能力等方面可超越F-22戰機,這是一件令人振奮的消息。

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