意义重大!不输涡扇-10的涡扇-13,对中国隐身战机发展有何作用?
【军武次位面】作者:乐乐
近日,随着美国空军公开退役其F-22A,和提高F-35A采购速度的计划,以及我国空军装备的歼-20重型战斗机,在造价和生产速度上存在的制约,使得未来歼-20的规模,在F-35A面前几乎是必然会出现劣势。也就让外界愈发期待传说中,造价明显比歼-20降低,能弥补数量劣势的国产中型隐身战斗机。毕竟从理论上来说,既然中航工业已经将歼-20完善到如今的程度,尤其是不久前官方媒体还公开报道称,涡扇-15已经发展到新的阶段,那么,新一代中型隐身战斗机及其发动机应该也没有太大问题。然而,在这种表面光辉下的国产中型隐身战斗机,其动力系统其实并没有那么乐观。
▲F-35A数量增长很快
在不久前,随着官方证实国产涡扇-10B随歼-10CE出口巴基斯坦,以及其自用型号在不久前已实现,批量装备国产歼-20、歼-16、歼-10C这三款国产先进战机,使得国产发动机传统的落后和不可靠印象,终于在某种程度上得到扭转。但很少有人意识到的是,国内为保证涡扇-10的发展和进步,究竟付出了多大的代价和多少努力。
▲歼-10CE正是搭载涡扇-10B出口
按照官方资料,涡扇-10是在歼-10立项的第二年,也就是1987年末开始研发,其最关键的核心技术,是来自从美国获得的CFM-56民用型号。而涡扇-10在90年代末完成地面实验后(当时歼-10为保证项目进度,已放弃直接搭载涡扇-10,转而使用俄制AL-31F发动机),先是搭载在我国从俄罗斯购入的一架原装苏-27上,以一台涡扇-10与一台原装AL-31F混编的方式,验证涡扇-10性能。之后又逐步过渡到,在一架苏-27上搭载两台涡扇-10,以及在国内组装生产的歼-11A上搭载两台涡扇-10,最终在2005年前后完成涡扇-10所有验证项目,总计花费18年时间,宣告国内第一次完成第三代大推力涡扇发动机的研发。
▲歼-11A承担了搭载涡扇-10试飞的任务
之后在2008年,涡扇-10正式搭载到歼-11B上进行大规模生产,然后就暴露出可靠性偏低、工作状态不正常等,在试飞期间没有发现出的重大问题。国内花费了约4年时间,并结合AL-31F的使用和维护经验,才在2012年推出进一步完善的涡扇-10A,初步解决其可靠性问题。最终是在2015年推出的涡扇-10B身上,融入数字化控制技术,并实现飞火推一体化,才真正将其性能发展到,典型第三代大推力涡扇发动机的技术水平。如果从项目开始算起,其已经耗去28年时间,前后经历长时间地面实验,升空试飞以及大规模装机三个重要阶段,才得到部队认可,并为之后的涡扇-15打下基础。
▲歼-11B在早期受到涡扇-10性能很大影响
而一般认为,国内发展的中型隐身战斗机,将会在此前中航工业推出的FC-31技术验证机基础上进一步演变,其将无法直接使用涡扇-15,而是会搭载两台中推力涡扇发动机,这也是其最大的问题,因为国内在先进中推力涡扇发动机领域,经验非常欠缺。从理论上来说,国内第一款进入使用阶段的推力涡扇发动机应该是涡扇-9,这是在70年代引进的“斯贝”发动机基础上衍生的国产型号,已大规模应用在歼轰-7A上,经过多年发展和改进,性能比较可靠。而问题在于,其仅仅是英国60年代的技术,最多只能算是第二代涡扇发动机,距离如今主流先进中推机有巨大差距,实际上也没有进一步发展的可能。
▲歼轰-7A搭载的涡扇-9性能比较尴尬
而国内虽然在购入的俄制RD-33资料基础上,发展了被称为涡扇-13的国产型号。并且从官方披露的相应资料来看,其也完成了长时间的地面实验,以及升空试飞,但一个很尴尬的问题是,国内一直没有适合搭载涡扇-13的战机。有一种说法是,当年国内在完成涡扇-13后,曾向巴基斯坦提出,在两国联合研发的“枭龙”战斗机上搭载涡扇-13,毕竟“枭龙”使用的俄制RD-93就是RD-33改进型号,体积、长度、推力等数据非常接近。并且一旦“枭龙”真正搭载涡扇-13,巴方也能免去RD-93从俄罗斯进口,有可能受到印度影响的担忧,后续升级也能得到更多的技术支持。
▲外界一直很期待“枭龙”搭载涡扇-13
然而,巴基斯坦空军毕竟是一支资源并不充足,急需直接战斗的空中力量,涡扇-13虽然理论远期收益很高,但其作为一个未经过大规模检验的型号,风险也是相当可观,因此,最终巴方拒绝了涡扇-13。使得涡扇-13至今仍然没有经过大规模装机检验,如果对比涡扇-10的技术状态,那么大致是处于2005至2008年之间。换句话说,中航工业虽然在以涡扇-10、涡扇-15为典型的大推力涡扇发动机领域,达到了较高的水准,但在中推力涡扇发动机领域的积累仍然很有限,尤其是没有经过至关重要的大规模装机实验,使得其技术风险偏高。
▲已经在歼-20身上应用的涡扇-10水平很不错
当然,从理论上来说,除了基于涡扇-13研发第四代中推之外,国内也完全可以在涡扇-15核心机的基础上,对外部设计进行调整,衍生出一款供中型隐身战斗机使用的先进中推。就比如说美国航空工业就曾在,供F-16战斗机使用的F-110发动机GE-9核心机基础上,衍生出供F/A-18E/F战斗机使用的F414发动机,这在技术上是完全可行的。但是,并不能简单认为攻克先进大推的技术后,就意味着可以很轻松发展出先进中推,因为两者的追求、定位,甚至最关键性能,都有很明显的区别。
▲F/A-18E/F使用是F414中推力发动机
更何况,目前涡扇-15仍然处于发展阶段,并没有真正成熟,以其核心技术为基础,衍生出新发动机,去保证一款新型战斗机的试飞,无疑是一种风险较大的行径。而这一切,归根结底可以总结为一句话,中航工业虽然投入大量资源,在先进发动机领域闯出了一条道路,但这条道路目前还有些狭窄,像歼-10C、歼-16以及歼-20虽然能够通行,但是恐怕还需要将这条道路开拓的更宽阔一些,才能保证未来中型隐身战斗机通过。
▲未来中型隐身战斗机的先进动力还需努力
还有一个很有意思的事情是,随着美国航空工业推出的F-22和F-35,都使用先进大推,俄罗斯的苏-57也同样,是一款使用大推力发动机的重型机。使得中航工业已成为目前,唯一真正发展第四代中推力涡扇发动机的存在。而在歼-20生产数量有限的情况下,国产中型隐身战斗机如果真能量产,那么其服役及出口数量势必不在少数,这种可观的规模自然能在极大程度上,促进国产先进发动机规模和技术进一步增长。因此,在先进中推进这个已经是目前中航工业独自攀登的领域,也可以说是中航工业光明的未来。
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