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心脏病一直以来都是制约中国空军发展的关键因素。正如专家所言:「发动机的质量决定了一个国家能够制造出什么样的飞机」,这表明发动机对航空工业至关重要。如果一个国家没有强大的航空发动机作为支撑,其航空工业的发展便会受到限制。中国就是这样一个例子,以第三代涡扇发动机为例,中国长期依赖于俄罗斯生产的AL31FN,该款发动机自上世纪90年代末起,已广泛应用于中国空军的歼10、歼11等战斗 aircraft 。
歼10A配备了AL31FN发动机。
即使是后续的歼20「威龙」隐身战斗机、歼16战斗机以及歼15「飞鲨」舰载机,在初次试飞时同样装备的是俄制发动机,对这类发动机的依赖延续了超过20年。直到2015年,国产涡扇10B和涡扇10C发动机制式化才开始大规模应用于国产战斗机,这标志着中国空军逐渐摆脱了对俄制发动机的依赖。目前,涡扇10B已经全数装备在国产的歼16和歼10C上,而搭载该款引擎的歼10C也成功出口至巴基斯坦,并因其卓越性能获得巴基斯坦空军的一致赞誉。与此同时,涡扇10C则作为对涡扇10B进行升级而来的版本,不仅推力有所提升,还针对尾喷口进行了隐身处理,主要用于补充在歼20「威龙」隐身战斗机关中。
歼-16装备的涡扇10B发动机。
自2024年以来,除了涡扇10C和涡扇10B外,搭载涡扇15的歼20B「威龙」隐身战斗机多次在互联网上露面。这表明我国在涡扇15的研发上取得了显著进展,并预计很快将进入批量生产阶段。这样一来,中国空军就能全面解决发动机国产化的问题,而俄罗斯制造的发动机也彻底失去了市场。此外,涡扇15发动机的问世有效改善了歼20的机动性,其作为第五代战斗机,在4S标准中,有两个指标与其飞行灵活性密切相关。
歼-20所装配的涡扇10C发动机。
首先,要求具备超音速巡航的能力,其次,还需具备高度机动性。作为一款最大起飞重量超过35吨的重型战斗机,要满足这些要求,就必须配备强劲的航空发动机。然而,以前所使用的AL31FN发动机,其最大推力仅为13.2吨,两台总推力为26.4吨,这使得实现超音速巡航和高机动性变得困难。而美国F22「猛禽」隐身战斗机关搭载的F119发动机,其最大推力约为16吨,两台总推力达到32吨。在相同起飞重量下,歼20在配备AL31FN发动机时,比F22少了5.6吨。即便搭载了最大推力14.7吨的涡扇10C发动机,总推力仍只有29.4万吨,与F22相比差异达2.6톤。
F119引擎搭载于F22。
我们来分析一下俄罗斯的苏57隐身战斗机搭载的AL-41F3发动机,其最大推力达到17.6吨,两台发动机合计总推力为35.2吨,这与歼20之间仍存在明显差距。此外,涡扇10C是在涡扇10B基础上进行改进,但牺牲了部分寿命,即便如此,与美俄间的差距依然较大。因此,涡扇15被认为是歼20最理想的平台动力。据外界猜测,该发动机最大的推力将超过16吨,甚至可能达到18吨,总推力也有望突破32吨,从而实现或超越F22「猛禽」隐身战斗机的性能水平。
苏57使用的发动机为AL-41F3。
尽管F119发动机表现不俗,但并非美国的顶尖水平。与之相比,F35所搭载的F135发动机,其最大推力达到了惊人的19.1吨,远超当前中国空军使用的涡扇10C发动机。在如此巨大的推力差异下,中国空军在引擎研发上,与美国究竟存在多大的差距?是否如网络上普遍认为,相隔50年?不可否认的是,即便配备了涡扇15,中国空军在小涵道高推力涡扇引擎方面,与美俄之间至少还有30年以上的技术距离,而且在可靠性和耐久性方面也显得更为突出。
F35配备了F135引擎。
以涡扇15发动机为例,这款发动机的推力虽然赶上了F119,但需要注意的是,F119早在1986年10月就进行了首次试验,而那时中国的涡扇10发动机刚刚立项。涡扇10直到2015年才真正达到了成熟并开始大规模装备空军战斗机,尤其是在2010年后才大量装备歼10C。在本世纪初,该发动机曾多次用于歼11B进行测试,但由于推力不足和频繁发生故障等问题,使其迟迟未能正式服役。而F119则在1997年便搭载于F22完成首飞实验,并且部署后迅速实现了大批量生产。
最初在歼-11上进行测试的涡扇10发动机。
因此,仅涡扇10发动机的研发就比F119发动机滞后近30年,其推力、使用寿命和可靠性全面落后。与F119相比,涡扇10发动机至少差了一代。而真正可以与涡扇10进行对比的,是广泛用于F16、F15和F14战斗机上的F110发动机,该款发动机最大推力约为14.5吨,且自1974年11月开始大规模装备。我国产的歼20所搭载的涡扇10C大致也在该水平。因此,若将 F110和涡扇10C比较,我国与之之间存在长达50年的差距。
F110引擎
尽管中国空军在不断积累经验,并逐步缩小与美国的距离,但短期内仍难以赶上美国的进展。即便涡扇15已经开始投入使用,所达到的水平也只是1990年代时美国空军F-22所装备的F119发动机。而这个差距依然有20多年。此外,推力更强大的F135发动机已被大量应用于F-35「闪电」隐身战斗机中,从实际来看,这一差距超过了30年。而且我们提到的仅是推力方面,如果再考虑到使用寿命等因素,真正存在的差距将更加明显。
涡扇15
不可否认,中国在航空发动机的发展上已经取得了显著的进步,且成功实现了全面国产化。然而,与美国之间的差距依然存在,为了改变这一现状,中国空军需继续努力。我们相信,随着中国航空工业的不断进步,这种差距有望在未来进一步缩小。就像从三代机到五代机的发展历程,从最初的一代差距,到现在已达到同一水平。