【军武次位面】作者:乐乐
近期,有关中国航发集团航空材料研究院负责人,在公开场合提及“涡扇-10、涡扇-15已经批量交付”的消息,在社交媒体上广泛流传,并已经得到证实。这不仅意味着继美国之后,又有一个国家实现了第四代大推力涡扇发动机的突破,也意味着国产歼-20在换装国产涡扇-10之后,终于迎来了自己的真正动力——涡扇-15“峨眉”,中国战斗机的新时代,来临了。
▲涡扇-15与歼-20的组合意味着全新时代
经过多年熏陶和宣传,中航工业在先进发动机领域的弱点已经是路人皆知。具体来说,由于国产发动机难堪大用,国内从21世纪初开始就批量采购俄制AL-31F系列发动机,用于歼-11A、歼-10A、歼-10B、歼-15、歼-10C甚至是早期歼-20的生产。从2009年开始,为满足轰-6K系列和运-20A的使用需求,俄制D-30KP2型发动机也开始成批进入中国市场。如果再加上教练-10/L-15搭载的乌克兰AI-225发动机,以及为“枭龙”准备的俄制RD-93型发动机,在过去的20年发展中,中航工业几乎每个航空领域都大量引入进口发动机。这些数以千计的进口发动机,不仅仅意味着大笔外汇支出,也对国产军用飞机的性能造成了严重影响。
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▲歼-10系列大量应用俄制AL-31F发动机
军事贸易的特殊敏感性使得交易双方都很慎重,特别是战斗机、军舰类的关键装备出口,涉及的就不仅仅是经济利益。苏联在冷战期间出口先进装备的原则,是本国必须有更先进的改进型号。像原本苏联并未打算出口著名的米格-25,是在苏联飞行员驾驶米格-25叛逃,机密信息泄露而且苏联已经装备更出色的改进版后,其亚洲盟友才能得到这款特殊装备。而美国在80年代,更是针对出口推出了臭名昭著的F-16/79战斗机,后来因为发动机性能属实拉胯,没有买家愿意上当才作罢。
▲国内早年引入的苏-27SK整体表现不错
俄罗斯在90年代对中国整机出口苏-27SK时,急需开拓外贸市场且交付时间紧迫,再加上改进版苏-30已基本完成技术开发,因此没有在苏-27SK身上动太多手脚。之后出口的早期型AL-31F,还是硬件对性能有决定性影响的版本,不容易进行调整,因此价格和性能拿捏得也还不错。等到2010年之后,交付带有全权限数字电子控制(FADEC)技术的深度改进型号时(主要用于歼-10B、歼-10C和歼-20),发动机配套工作软件重要性突飞猛涨,俄罗斯军工企业对外贸的依赖程度也明显降低。因此,一般认为这时俄方交付的AL-31FM系列,在性能上有所保留,对几款国产战斗机性能造成了负面影响。平心而论,这种事情在国际军事贸易中属于正常情况,并非刻意针对,但依然让人很不甘心。
▲歼-10C有搭载AL-31FM1和国产涡扇-10的两个不同版本
数年之后国产涡扇-10终于成熟,使得搭载涡扇-10B的歼-10C终于功德圆满。这时同样换装涡扇-10的歼-20也更加引人瞩目,在航展上的数次表演均展示了出众的机动性能,但涡扇-10作为第三代涡扇发动机,因为性能不足对歼-20的负面影响还是很明显的。上世纪伴随美制F-22A问世的,还有其著名的“4S”设计理念:隐身、超机动、超音速巡航和超态势感知。在实际发展阶段,由于这4个关键性能都在争夺有限的机身空间、资源,因此不可避免地需要进行取舍。F-22A当时面对的作战环境是遮天蔽日的苏联战斗机群,因此隐身和超态势感知的地位略高。
▲F-22A诞生的太早了
在歼-20的初始研发阶段,国内仍然面临严峻的空防局势,当时正在生产的歼-10A之所以最大速度高达2.2马赫,就是为了保证一定的拦截能力。在这种本质上是处于防守态势的情况下,成飞实际上是将机动性放在首位,这一点在其鸭翼上表现得最为明显。在现有科技水平下,鸭翼必然会对战斗机隐身性能造成不利影响,这是无可争议的客观规律。成飞明知如此依然使用鸭翼,是因为其在尽量减少鸭翼对隐身影响的同时,在机动性能上有更大收益。而歼-20整体纤细的身躯,也是很明显的超音速巡航特征,这表明在隐身时代的“4S”技术标准面前,中国歼-20与美国F-22A是完全反过来的。这种设计本质上是为了满足,国内空军不同于美国空军的实际需求,即使在涡扇-10性能不高的现实情况下,也能保证一定机动水准,但与F-22A还是有差距的。
▲歼-20的鸭翼非常灵活
F-22A搭载的二元矢量喷管在问世时属于科幻装备,如今已明显落伍。但歼-20搭载的涡扇-10甚至连矢量喷管都没有,仅仅凭借鸭翼增量,很难与搭载矢量喷管的F-22A抗衡。此外,推力有限的涡扇-10也很难承担起保障歼-20稳定超音速巡航的重任。因此,歼-20虽然比F-22A晚诞生近20年,但发动机的致命缺陷,使得外界一般不认为其能稳压F-22。如今涡扇-15终于批量生产,据说单台最大推力会在18吨到19吨之间(F-22A使用的F-119发动机最大推力15.57吨),歼-20在矢量喷管和超音速巡航领域的劣势,就已经得到彻底弥补。再加上其后发带来的航电架构、隐身设计优势,歼-20实际上已经实现对F-22A的超越。
▲项目太贪心使得F-35实际性能受到很大限制
至于近年很受关注的美制F-35系列,其F-135发动机性能确实惊人,早年装机时就已经达到19.1吨,如今更是已超过21吨,属实是难以超越。不过,整个F-35项目属于贪多嚼不烂的典型,包含了太多的军事、经济、政治目标,使得其最终表现并不理想。1.8马赫的最大飞行速度、因垂直起降大受影响的尾喷管、无法与双发重型机相比的载弹量和航程,导致F-35系列的单机性能,在搭载涡扇-15的歼-20面前已经败下阵来。也许在下一次珠海航展上,外界就能见到完全状态的歼-20亮相,那将是成飞多年拼搏的最佳见证,也是中国战斗机的全新时代。
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