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从航空发动机上来看,推力16吨的涡扇15服役后,中美还有多大差距

2024-10-23军情

涡扇15服役后,中美的航空发动机差距有多大?

长久以来,心脏病确实给中国空军的发展设下了严峻的挑战,正如专家所言:「发动机决定了一个国家能发展出何种等级的飞机」,这不言而喻,发动机是航空工业立命之本。若国家在航空发动机关键技术上乏力,势必束缚航空工业的长远发展。中国在这方面可谓切身之痛,以第三代涡扇发动机为例,长期以来,中国空军依赖的AL31FN发动机,自90年代末期就在歼10、歼11等主力战斗机上广泛应用,这充分展示了航空发动机技术对军用飞机性能的影响与重要性。

AL31FN发动机装备于歼10A战机

原来,即使是后来的歼20隐形战斗机、歼16和歼15舰载机,在试飞阶段也都配置了俄制发动机,这种对于俄制设备的依赖持续了20多年。直到国产的涡扇10B、涡扇10C发动机在2015年后才开始大规模装备国产战机,中国空军逐步摆脱了对俄制发动机的依赖。时至今日,涡扇10B已经全面装备国产歼16、歼10C,甚至有搭载涡扇10B的歼10C出口至巴基斯坦,其卓越的飞行性能赢得了巴基斯坦空军的广泛赞誉。涡扇10C则是涡扇10B的升级版本,推力增强,尾喷口采用隐身设计,主要装备在歼20隐形战斗机上使用。

涡扇10B装备在歼16上

除涡扇10C与涡扇10B以外,进入2024年后,搭载涡扇15的歼20B隐形战斗机多次现身网络,这显示我国在涡扇15的研发上已获得突破,预计很快将进入量产阶段。这一转变意味着中国空军彻底解决了发动机的国产化难题,俄制发动机在中国市场不再有立足之地。特别是在涡扇15的引领下,歼20的机动性能得到了大幅提升,作为五代机,其四大核心能力中,机动性是其中两个关键点。

涡扇10C装备于歼20上

首先,对于这款超过35吨最大起飞重量的重型战斗机,它需要具备两个关键能力:一是超音速巡航,二是超机动性。然而,此前所搭载的AL31FN发动机,最大推力仅13.2吨,两台合计26.4吨,无法满足这两项要求。相比之下,美国的F22「猛禽」隐形战斗机采用的F119发动机,最大推力约16吨,两台一起可达32吨,在同等最大起飞重量下,歼20使用AL31FN时推力少了5.6吨。即使升级到最大推力14.7吨的涡扇10C,整体推力也只有29.4吨,与F22相比还差了2.6吨。

F22战斗机装备的F119发动机

让我们再审视一下,俄罗斯苏57战斗机所搭载的AL-41F3发动机,它能够提供高达17.6吨的最大推力,两台发动机加起来的总推力达到了35.2吨,与歼20的性能差距依旧显著。而涡扇10C是在涡扇10B的基础上改进而来,牺牲了部分使用寿命。即使在这种前提下,与美国和俄罗斯的技术差距仍然存在。因此,涡扇15才是最适合歼20的发动机选择,据外界猜测,它可能拥有超过16吨甚至可达18吨的最大推力,总推力超过32吨,目标是超越F22「猛禽」战斗机的性能。

苏57战斗机与之搭配的是AL-41F3发动机

F35战斗机采用的F135发动机性能超越F119,其最大推力达到了惊人的19.1吨,明显超过了中国空军当前装备的涡扇10C发动机。面对如此巨大的推力差距,中国空军在发动机技术发展上的差距究竟有多大?是否真的如同网络上普遍认为的那样,与美国存在50年的差距?不争的事实是,即便在涡扇15面世之后,中国空军在小涵道比大推力涡扇发动机领域与美国和俄罗斯的差距依然至少有30年,特别是在可靠性和耐用性方面,这一差距尤为显著。

F35战斗机配备F135发动机

以涡扇15发动机为例,它的推力达到了F119发动机的水平。然而,F119发动机在1986年10月已完成首飞试验,同期中国的涡扇10发动机才刚立项。直到2015年后,涡扇10发动机才真正成熟,大规模装备于空军战斗机。它的量产装备于歼10C是在2010年以后,此前曾多次装备于早期的歼11B进行测试。但由于推力不足和故障频发等问题,使得它进展缓慢,无法投入使用。而F119发动机早在1997年就装备在F22上完成首飞,并在服役后大量装备使用。

早期,涡扇10在歼11战斗机上进行过测试

仅从涡扇10的研发滞后了F119近30年一事,就能看出我们在推力、使用寿命、以及可靠性方面全面处于劣势,可以判断涡扇10至少落后了一代。要与涡扇10相提并论的发动机,大概只有广泛应用于F16、F15和F14战斗机的F110发动机,它的最大推力约为14.5吨。F110发动机在1974年11月就开始了大批量装备,我国的歼20装备的涡扇10C大概在这个水平。因此,如果将F110与涡扇10C进行比较,我们与之的差距可能已达到50年之久。

F110型发动机

即便中国空军持续努力,逐步缩小差距,短期内仍难以赶上美国的先进水平。就算涡扇15已开始装备,其性能也只是与90年代美国空军F22战斗机上的F119发动机相当,仍然存在约20多年的差距。考虑到F135发动机在F35「闪电」隐身战斗机上的广泛应用,实际差距可能超过30年。这里只提到了推力差距,并未计算使用寿命,若将使用寿命考虑在内,实际差距将更加显著。

涡扇15发动机

无疑,中国在航空发动机领域已取得了显著进展,实现了全面国产化。尽管如此,与美国之间确实存在实际差距,要改变这一局面,中国空军还需不懈努力。我们坚信,伴随中国航空工业的持续发展,这种差距有望逐步缩小,正如从第三代战斗机发展到第五代战斗机的历程,从最初的落后一代,到如今站在同一起跑线上。