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可喜可贺!涡扇15推力已达18吨中国军方为何还不满意?
时间:2022-08-16 06:39:06|来源:火狐iOS下载 作者:火狐体育苹果版 字号[大][中][小]

  歼20是我国最尖端、最先进的战斗机,从它首次面世到服役,每一次进展都会让国人无比牵挂。歼20装载的涡扇15发动机最近传来了好消息,推力达到了18吨,但是中国军方还是不太满意,这到底是为什么呢?

  众所周知,发动机是飞机最关键的部位,被誉为飞机的心脏,发动机的优劣决定了飞机的性能。军方使用的航空发动机,是一个国家的核心工业实力的集中展示,也是一个国家空军强大的标志。一个国家想制造出先进的战斗机,想拥有制空权,那么就必须要攻克航空发动机这个难题。

  中国是一个发展中国家,由于错过了第一次和第二次工业革命,所以中国的工业技术一直落后于西方国家。尤其是航空发动机,即便如今的中国已经研发出了国产的发动机,可是与西方国家相比,性能上还存在差距明显。

  美国最先进的发动机是GE9X。GE9X发动机是全球最大的商用发动机,风扇直径达到3.4米,进气道直径达到4.5米,让人震惊的是GE9X发动机可以提供45吨的推力。

  中国的首款商用涡扇发动机是长江1000A涡扇发动机,但是该发动机的风扇直径只有2米左右,最大推力也只有15吨。长江1000A涡扇发动机在这些核心数据上,与美国的GE9X相比差距明显,相当于美国三十年前的发动机水平。但是长江1000A发动机是我国完全自主研发,这已经是一个巨大的突破了。

  在长江1000A涡扇发动机面世之前,由于美国对中国的技术封锁,我国只能从苏联与俄罗斯高价购买发动机,这导致了中国所有的战斗机、客机都受制于人。如今我国自主研发长江1000A涡扇发动机,虽然与西方国家相比有一定差距,但是也已经完成了从无到有的突破。

  但是长江1000A涡扇发动机只能解决中国战斗机从无到有的问题,对于中国高科技最新款的四代机歼20,这种基础款的发动机是远远不够的。中国军方在采购外国发动机的同时,也在竭力研究开发真正属于中国自己的高性能航空发动机。

  如今能自主制造航空发动机的国家非常有限,只有五个。这五个国家大家耳熟能详,是军事实力最强的美国、俄罗斯,二战时的强国法国、英国,一直奋起直追的中国。这五个国家也是如今联合国的五个常任理事国,代表了地球上的最强科技和军事实力。

  虽然这五个国家都能制造发动机,但是制造出来的航空发动机的水平却有很大的差异。其中美国处于独一档的地位,发动机性能遥遥领先。其次就是俄罗斯,俄罗斯虽然在近十几年军事科技进步缓慢,但是由于其继承了苏联的遗产,依旧领先其他国家一大截。

  中国则是和英国法国处于同一水平,甚至中国的水平还稍微落后于英法。虽然中国在改革开放之后,在航空科技上奋勇直追,但是中国的航空发动机在之前简直是一穷二白的水平,即使中国发展的速度已经很快了,还是远远落后于西方国家。

  在中国军方设计研发出全世界第二款四代机歼20战机之前,只有美国军队拥有四代机F22A和F35。歼20的出世说明了我国空军设计的巨大突破,但是由于中国军方却一直无法给歼20配上设计图纸上的涡扇15发动机,歼20战斗机的服役时间被一次又一次地推迟。

  最终为了让歼20尽早地服役,我国军方不得不从俄罗斯大量进口高性能的航空发动机AL31。中国军方从俄罗斯大量进口发动机的做法,让很多人质疑歼20的国产程度。即使歼20的设计是完全由中国军方完成的,但是战斗机的核心部分是发动机,只要发动机不能实现国产,那么歼20就将永远受制于人。一旦俄罗斯停止出口AL31发动机,或者停止对AL31发动机的维修原件的供给,那么中国军方将会举步维艰。

  在这种情况下,中国军方开始研究属于中国的高性能航空发动机,那就是涡扇15发动机。涡扇15发动机被这个军迷称为峨眉发动机,它的特点是小涵道比的同时具有强大的推力。

  在上世纪九十年代,我国就已经开始了涡扇15发动机的研发。但是由于当时中国的科技实力不够,涡扇15发动机的研发进展很慢,直到十几年后的2005年4月,才完成涡扇15发动机的首次试车。首次试车4年后的2009年12月,中国军方进行了涡扇15发动机的首次真机装载测试.在这之后,涡扇15发动机进入了长时间的测试实验。

  在2009年,涡扇15发动机在测试实验中,达成了推力输出十六万牛顿。在2012年的测试中,涡扇15发动机达到了十八万牛顿的输出表现。在长达十八年的测试中,中国研发人员在不断改进涡扇15发动机的性能表现。

  截止目前为止,涡扇15发动机的推力重力比已经达到了10.85,这个比值成功逼近了美俄的高科技发动机。除此之外,涡扇15发动机最大推力已经接近19吨,这是发动机最重要的参数,也比长江1000A涡扇发动机提升了很多。除此之外,飞行员操纵飞机的时候,还可以用电子控制系统去控制涡扇15发动机的参数,这是高科技信息化发动机的标志,意味着中国的发动机跟上了美俄的最新标准。

  从涡扇15发动机的性能数据可以得出,如果歼20战斗机换上涡扇15发动机,歼20的机动性将显著提高,空中作战能力会变得更强。

  在上文中提到了,最新版本的涡扇15发动机相比之前已经取得了重大的突破,最大推力已经提升到了18吨以上。虽然和美国的发动机比较起来还是差距明显,但是在国际上看,涡扇15发动机的性能已经是顶尖了。因为除了美国和俄罗斯,没有任何一个国家可以造出推力这么强的航空发动机。

  但是涡扇15发动机也有一些瑕疵仍需解决,歼20之前装备的发动机是AL31F。涡扇15发动机与AL31F相比较,总耗油量在一般情况下要比AL31F高出27%。如果歼20在空中加力,涡扇15发动机的耗油量则再增加9%至10%。于是如果在歼20装备涡扇15发动机,那么就意味着歼20需要更高的燃油消耗。

  高燃油消耗对于客机来说是可以接受的,但是对于高性能战斗机来说是无法接受的。高的燃油消耗意味着战斗机的起飞重量变大,巡航里程变少,巡航时间变短,这都是战斗性能的退化。更有甚者,如果歼20应用在航母上,成为航母舰载机,高的燃油消耗带来的大起飞重量,还会使得歼20的起飞距离增长,这对航母舰载机来说是致命的。

  18吨以上的推力和高的燃油消耗,这些数据说明了涡扇15发动机的研发工作取得阶段性胜利。推力超额完成目标任务,但涡扇15发动机油耗还需进一步改善。除此之外,涡扇15发动机在实验中,有时会在涡轮机部分温度接近最大运行参数时,出现推力急剧下降的状况。这样的情况非常危险,如果在空中发生,将可能造成飞机空中失速。这样的试车情况,说明了涡扇15发动机的运行在极端情况下会有不稳定工作的可能性,这需要更多的实验数据和飞行经验去改进。

  2020年6月5日,涡扇15发动机已经开始量产;7月6日,刘大响院士宣布我国第三批歼20B战斗机生产时,装备的是最新款的涡扇15发动机。这些信息说明涡扇15发动机已小批量生产,并已列装军方进行飞行实验。

  涡扇15发动机的服役,意味着我国在发动机领域再一次拉近了和美国俄罗斯的差距。虽然涡扇15发动机在性能上与美国还是差距较大,但它却是完全国产的高性能发动机。相信在军方科研人员的不懈努力下,我国的战斗机会装配上更先进的发动机,翱翔蓝天,守卫祖国!

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