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改進型殲20讓西方倒抽一口涼氣:最大弱點已被克服,美國沒優勢了

2024-09-13軍情

渦扇15正式裝機,殲20終於實作「完全體」! F22失去了全部優勢

殲-20自問世以來,西方雖然震驚於優秀的氣動外形設計,但是每次談到殲-20的時候,都是要重點提及殲-20的發動機問題,由於殲-20在過去很長時間內都在使用相對落後的發動機,因此西方眼中的殲-20存在嚴重缺陷,甚至不能稱為五代機。

然而在最近,一架編號2052的殲-20試飛照片引起了全世界的關註,這架殲-20相較於量產型殲-20修改了鼻錐設計、駕駛艙後部機身隆起、駕駛艙略微升高,從發動機尾噴口來看,應該是換裝了渦扇-15。

對於這架殲-20 ,西方將其稱之為殲 -20A 雙座型的殲-20 則稱為殲 -20B 9 9 日,美國【戰區】網站發文認為,使用了渦扇 -15 發動機的殲 -20A克服了過去最大的弱點:動力不足。隨著渦扇-15投入使用,中國的隱身戰鬥機有望獲得「超音速巡航」能力。

提起「超音速巡航」,過去對於中國軍迷來說是一個相當「高大上」的能力,一架戰機想要獲得超音速巡航能力,必須擁有大推力發動機。而航空發動機在很長時間內都是中國弱項,楊偉這樣的頂級戰鬥機總設計師,能夠為殲-20設計出優秀的氣動外形,但是在廠家無法提供大推力發動機的情況下,再優秀的設計師也是巧婦難為無米之炊,只能盡可能從其他方面來進行彌補。

早期殲-20使用的是俄羅斯的AL-31發動機,這種發動機也是蘇-27、殲-11、殲-10A的動力。在上世紀80年代,AL-31算是世界上非常先進的一款渦扇發動機,它由莫斯科土星設計局研制,采用四級低壓軸流壓縮機、九級高壓軸向壓縮機、加力燃燒器以及一個軸對稱超音速噴嘴的復雜設計,長度為4.9米、重量1500千克,軍用推力7.8噸,最大加力推力達到12.5噸。

這樣的技術指標,對於上世紀90年代的中國來說是可望而不可及的,雖然AL-31的推重比低於同時期美國的F100、F110發動機,但是最大推力指標卻要高於早期的F100發動機,比如最早的F100-PW-100發動機,長度4.8米、最大加力推力接近11噸,重量為1300千克,推重比接近8。AL-31的推重比雖然不如F100,尺寸也略大一些,但是卻以多付出200千克重量為代價,獲得了多出1.5噸的最大推力,蘇-27在使用2台AL-31的情況下,能夠比使用2台F100的F-15多出近3噸的最大推力,對於提升機動性有相當可觀的收益。

而中國在引進蘇-27的時候,也大量進口AL-31發動機,並將其作為殲-10戰鬥機的動力。殲-20首飛的時候,渦扇-10發動機尚未完全成熟,AL-31依然是中國唯一可靠的大推力發動機,因此早期的殲-20依然使用2台AL-31作為動力。

雖然AL-31的動力對於蘇-27來說是夠用了,但是對於殲-20這種第五代重型戰鬥機來說,2台AL-31所帶來的25噸推力依然不太夠看,因為第五代戰鬥機需要具備超音速巡航能力,而2台AL-31在不開啟加力的情況下,只能為殲-20提供大約15噸的推力,考慮到殲-20巨大的機體尺寸,哪怕擁有極高的升力系數, 15噸的軍用推力很難保證殲-20正常起飛重量下能夠實作超音速巡航。這也是在殲-20出現很長時間後,西方媒體不承認殲-20是第五代戰鬥機的原因。

使用AL-31發動機的殲-20,面臨的情況其實跟早期的F-14艦載機很相似,F-14A的重量達到了19噸,比蘇-27還高,但是F-14A使用的TF-30渦扇發動機,加力推力卻只有可憐的10噸,重量高達1800千克。使用TF-30發動機的F-14A,推重比甚至要低於同時期的F-4「鬼怪」艦載機。雖然得益於可變掠翼設計,F-14A在低速與高速情況下都擁有不錯的水平機動能力,但是與動力澎湃的F-15進行格鬥對抗的時候,F-14A每次都無法跟上F-15的垂直機動,經常會因為能量不足而在纏鬥中落入下風。F-15飛行員甚至會根據F-14A的翼展情況來判斷它的能量狀態,只要F-14A將翼展放到最大,說明此時F-14的速度很低,只能透過放大翼展來增加升力,有經驗的F-15飛行員就會立即爬升甩掉F-14A。

而殲-20雖然擁有優秀的氣動設計,但是氣動外形並不能完全彌補動力系統上的不足,就比如垂直爬升的時候就純比拼發動機推力了,沒有任何技巧可言。殲-20憑借優秀的氣動設計,在水平機動的時候可能不懼F-22,但是一旦跟F-22比拼垂直機動,就會跟F-14A一樣,暴露出發動機推力不足的問題。

而且AL-31還存在一個比較嚴重的問題,比如在材料和制造工藝不如西方的情況下,蘇聯為了給AL-31發動機減重,犧牲了AL-31的支撐系統和潤滑系統的可靠性,導致AL-31有時會因為軸承潤滑不足而抱死,雖然使用2台AL-31同時出現發動機抱死的機率極低,但是使用一台AL-31的殲-10,卻因為這個問題吃盡了苦頭,有多架墜毀的殲-10,都是發動機抱死停車導致的。

再加上俄羅斯一直不願向中國轉讓AL-31發動機的生產線,因此中國一直在積極研發渦扇-10發動機來代替AL-31。渦扇-10算是一款融合了美蘇技術的發動機,在布局方面借鑒了AL-31,核心機則是基於美國的CFM56,而美國則在CFM56核心機的基礎上,研發出了F110渦扇發動機,這就導致渦扇-10在涵道比、推重比方面的數據與F110發動機非常相似,兩款發動機可以算是表兄弟。

渦扇-10最早裝備於殲-11B戰鬥機,經過數年時間完善成熟之後,渦扇-10也開始在殲-10、殲-20上面裝備。與AL-31相比,渦扇-10發動機在使用壽命、可靠性、油耗、推力方面都有不小的提升,出口到巴基斯坦的渦扇-10B發動機,最大加力推力超過了13噸,而殲-20使用的渦扇-10發動機,最大加力推力應該超過了14噸,甚至接近15噸,大大改善了殲-20推力不足的問題。

但是使用渦扇-10作為動力,對於殲-20來說依然只是權宜之計。因為渦扇-10的涵道比較大,雖然推力提升了,但是卻影響了在高空高速狀態下的表現,使用較大涵道比發動機的戰鬥機,其高空高速表現都比較一般。就比如F-14A使用TF-30發動機,雖然推力不足,但是超音速飛行效能卻很不錯,後期F-14換裝了推力更大的F110發動機,雖然推力增大了,但是因為發動機涵道比加大,導致F-14在高空的最大飛行速度反而略有下降。

而殲-20在設計之初,就對截擊效能有比較高的要求,需要飛機擁有很強的超音速效能,因此渦扇-10的大涵道比設計,更適合殲-10,卻不適合殲-20,使用渦扇-10的殲-20依然算不上完全體,只是讓中國量產殲-20不受其他國家影響了。

然而當殲-20開始使用渦扇-15的時候,西方媒體就開始倒抽一口涼氣了,因為渦扇-15的裝機,扯掉了西方最後一塊心理優勢。西方媒體聲稱,渦扇-15的最大加力推力至少有36000磅(相當於16.3噸),最終目標是達到40000磅的推力(相當於18噸)。使用渦扇-15的殲-20,所能獲得的總推力,比使用渦扇-10的殲-20多出了8000磅(相當於3.6噸)。試想一下,使用渦扇-10的殲-20已經能夠表現出非常不錯的機動能力了,要是推力再多出3.6噸,殲-20的機動性會有多麽恐怖?

西方媒體認為,使用了渦扇-15發動機的殲-20A,在推力方面將超越F-22。而F-22因為設計年代更早,在航電方面已經落後於殲-20了。至於武器方面,殲-20擁有射程更遠的雙脈沖霹靂-15,F-22還在使用AIM-120。西方之前還會安慰自己:F-22擁有更強的發動機,但是現在美國唯一的優勢也沒有了。

擁有了渦扇-15的殲-20A,才算是完全體,相比臨時客串的AL-31與渦扇-10,渦扇-15是為殲-20量身客製的,適配程度更高。比如渦扇-15的涵道比設計更適合殲-20,能夠讓殲-20徹底發揮出自己的超音速潛力。

F-22的發動機推力足夠大,但是它的氣動外形更偏向於最佳化隱身與亞音速機動能力,而殲-20的氣動外形則更完美的兼顧了隱身、亞音速機動與超音速機動,憑借著遠距鴨翼的設計,殲-20擁有比F-22更低的超音速配平阻力,換裝了渦扇-15的殲-20A,超音速巡航能力將優於F-22。

一旦殲-20獲得了更強的超音速巡航能力,這就意味著美軍將缺少能夠有效攔截殲-20的戰鬥機,不僅F-35追不上殲-20,就連F-22在超音速巡航狀態下,依舊追不上殲-20。為了防止自己的預警機、加油機受到殲-20的攻擊,美軍在戰時就只能讓自己預警機、加油機後撤,或者派遣更多的戰鬥機為大飛機進行護航。

而且渦扇-15的裝機,意味著殲-20的供電量將更加充足,過去許多無法全功率運作的電子器材,在渦扇-15裝機後可以滿功率執行了,殲-20甚至可以使用更多的電子器材,大大提升了殲-20的電子戰能力,美軍的電子幹擾機想幹擾殲-20也不太容易了。

之前中國空軍的飛行員就曾表示:一旦進入超音速,就是殲-20的天下。現在殲-20換裝了渦扇-15,中國的飛行員已經可以自信的表示:無論在亞音速還是超音速,都是殲-20的天下!

這就等於未來的制空權,將牢牢掌握在中國空軍手中,無論是F-22還是F-35,都已經無法撼動殲-20的地位了。美軍唯一的指望,就是期盼自己國家的第六代戰鬥機能夠早日服役了。可是現在中國已經在材料、航電、武器系統、發動機領域追上了美國,氣動外形設計又是中國科研團隊的強項,失去了全部優勢的美國,在第六代戰鬥機領域指望什麽領先中國呢?比單機效能比不過中國,比工業產能的話,美國更是沒辦法跟中國相提並論,屆時失去了空中優勢的美國,唯一的選擇就是乖乖結束亞太,放棄打中國的主意。可以說中美戰略競爭的轉折點,就是從渦扇-15正式裝機後開始的。