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從航空發動機上來看,推力16噸的渦扇15服役後,中美還有多大差距

2024-10-23軍情

渦扇15服役後,中美的航空發動機差距有多大?

長久以來,心臟病確實給中國空軍的發展設下了嚴峻的挑戰,正如專家所言:「發動機決定了一個國家能發展出何種等級的飛機」,這不言而喻,發動機是航空工業立命之本。若國家在航空發動機關鍵技術上乏力,勢必束縛航空工業的長遠發展。中國在這方面可謂切身之痛,以第三代渦扇發動機為例,長期以來,中國空軍依賴的AL31FN發動機,自90年代末期就在殲10、殲11等主力戰鬥機上廣泛套用,這充分展示了航空發動機技術對軍用飛機效能的影響與重要性。

AL31FN發動機裝備於殲10A戰機

原來,即使是後來的殲20隱形戰鬥機、殲16和殲15艦載機,在試飛階段也都配置了俄制發動機,這種對於俄制器材的依賴持續了20多年。直到國產的渦扇10B、渦扇10C發動機在2015年後才開始大規模裝備國產戰機,中國空軍逐步擺脫了對俄制發動機的依賴。時至今日,渦扇10B已經全面裝備國產殲16、殲10C,甚至有搭載渦扇10B的殲10C出口至巴基斯坦,其卓越的飛行效能贏得了巴基斯坦空軍的廣泛贊譽。渦扇10C則是渦扇10B的升級版本,推力增強,尾噴口采用隱身設計,主要裝備在殲20隱形戰鬥機上使用。

渦扇10B裝備在殲16上

除渦扇10C與渦扇10B以外,進入2024年後,搭載渦扇15的殲20B隱形戰鬥機多次現身網絡,這顯示中國在渦扇15的研發上已獲得突破,預計很快將進入量產階段。這一轉變意味著中國空軍徹底解決了發動機的國產化難題,俄制發動機在中國市場不再有立足之地。特別是在渦扇15的引領下,殲20的機動效能得到了大幅提升,作為五代機,其四大核心能力中,機動性是其中兩個關鍵點。

渦扇10C裝備於殲20上

首先,對於這款超過35噸最大起飛重量的重型戰鬥機,它需要具備兩個關鍵能力:一是超音速巡航,二是超機動性。然而,此前所搭載的AL31FN發動機,最大推力僅13.2噸,兩台合計26.4噸,無法滿足這兩項要求。相比之下,美國的F22「猛禽」隱形戰鬥機采用的F119發動機,最大推力約16噸,兩台一起可達32噸,在同等最大起飛重量下,殲20使用AL31FN時推力少了5.6噸。即使升級到最大推力14.7噸的渦扇10C,整體推力也只有29.4噸,與F22相比還差了2.6噸。

F22戰鬥機裝備的F119發動機

讓我們再審視一下,俄羅斯蘇57戰鬥機所搭載的AL-41F3發動機,它能夠提供高達17.6噸的最大推力,兩台發動機加起來的總推力達到了35.2噸,與殲20的效能差距依舊顯著。而渦扇10C是在渦扇10B的基礎上改進而來,犧牲了部份使用壽命。即使在這種前提下,與美國和俄羅斯的技術差距仍然存在。因此,渦扇15才是最適合殲20的發動機選擇,據外界猜測,它可能擁有超過16噸甚至可達18噸的最大推力,總推力超過32噸,目標是超越F22「猛禽」戰鬥機的效能。

蘇57戰鬥機與之搭配的是AL-41F3發動機

F35戰鬥機采用的F135發動機效能超越F119,其最大推力達到了驚人的19.1噸,明顯超過了中國空軍當前裝備的渦扇10C發動機。面對如此巨大的推力差距,中國空軍在發動機技術發展上的差距究竟有多大?是否真的如同網絡上普遍認為的那樣,與美國存在50年的差距?不爭的事實是,即便在渦扇15面世之後,中國空軍在小涵道比大推力渦扇發動機領域與美國和俄羅斯的差距依然至少有30年,特別是在可靠性和耐用性方面,這一差距尤為顯著。

F35戰鬥機配備F135發動機

以渦扇15發動機為例,它的推力達到了F119發動機的水平。然而,F119發動機在1986年10月已完成首飛試驗,同期中國的渦扇10發動機才剛立項。直到2015年後,渦扇10發動機才真正成熟,大規模裝備於空軍戰鬥機。它的量產裝備於殲10C是在2010年以後,此前曾多次裝備於早期的殲11B進行測試。但由於推力不足和故障頻發等問題,使得它進展緩慢,無法投入使用。而F119發動機早在1997年就裝備在F22上完成首飛,並在服役後大量裝備使用。

早期,渦扇10在殲11戰鬥機上進行過測試

僅從渦扇10的研發滯後了F119近30年一事,就能看出我們在推力、使用壽命、以及可靠性方面全面處於劣勢,可以判斷渦扇10至少落後了一代。要與渦扇10相提並論的發動機,大概只有廣泛套用於F16、F15和F14戰鬥機的F110發動機,它的最大推力約為14.5噸。F110發動機在1974年11月就開始了大批次裝備,中國的殲20裝備的渦扇10C大概在這個水平。因此,如果將F110與渦扇10C進行比較,我們與之的差距可能已達到50年之久。

F110型發動機

即便中國空軍持續努力,逐步縮小差距,短期內仍難以趕上美國的先進水平。就算渦扇15已開始裝備,其效能也只是與90年代美國空軍F22戰鬥機上的F119發動機相當,仍然存在約20多年的差距。考慮到F135發動機在F35「閃電」隱身戰鬥機上的廣泛套用,實際差距可能超過30年。這裏只提到了推力差距,並未計算使用壽命,若將使用壽命考慮在內,實際差距將更加顯著。

渦扇15發動機

無疑,中國在航空發動機領域已取得了顯著進展,實作了全面國產化。盡管如此,與美國之間確實存在實際差距,要改變這一局面,中國空軍還需不懈努力。我們堅信,伴隨中國航空工業的持續發展,這種差距有望逐步縮小,正如從第三代戰鬥機發展到第五代戰鬥機的歷程,從最初的落後一代,到如今站在同一起跑線上。