以前许多人借着航空发动机说中国航空工业落后,如今这类声音已经越来越小,现在还有许多好消息,其中最近公布的就是,中国四代国产航空发动机获得了突破。这是中国工程院院士刘大响,在不久前的“2022中国航空产业大会暨南昌飞行大会”上公开演讲中的内容,根据他现场做的报告“第四代,就是要使用在歼-20上的发动机,这个发动机虽然还未装备但是已经首飞了…… ”

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这张PPT已经被很多人转载,甚至老外都十分关注

这个消息相当重要,这是中国院士证实第四代发动机的消息,或者说,推重比10以及以上的发动机,虽然没有实现量产装备的终极目标,但是实现首飞,也就是距离列装不太远了!中国在多年以前就上马了涡扇-15,又称:“峨眉”发动机。从目前公布的数据看,“峨眉”的项目预研时间可能要早到1996年,而正式立项时间则可能为2005年。“峨眉”发动机的研发工作,就是为歼20打造配套的发动机。有关它的消息有限,曾经有推测,“峨眉”采用新一代的单晶空心叶片,涡轮前温度会在1900K左右、最大加推力达到18吨、推重比超过10。从院士公布的数据来看,应该是已经达到了推重比10的目标,那么最大推力和涡前温度只多不少。

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涡扇-15这回是真成了!

在我们继续讨论涡扇-15发动机之前,我们有必要回顾在“太行”发动机,也就是涡扇-10的研发时间轴,最早关于推重比8涡扇发动机的研制工作见的消息在1984年,而实际立项时间在1987年左右,到了1992年完成了地面台首次试车,随后经历过多年长时间测试后,才在1996年进行了空中试车,并在2005年完成了定型。大致时间顺序都综合在上表之中。

可实际上,最终装机的为涡扇-10A,能够达到完全可用并成为我军主力国产发动机,也就是最近10年的事情。以歼-10B装载“太行”发动机首飞时间点2011年来看,“太行”家族真正达到最初涉及目标,从立项算,已经是27个年头了。再计算我军歼-15正式使用“海太行”装机服役,那还需要再加10年,那就是至少37年。一款成熟的高推比航空发动机的研发难度和时间跨度之大,足以体现。

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歼-15使用“太行”发动机,其实也就意味着“太行”家族的真正成熟

克服了起步时期的艰难,现在的形势就是歼20有望解决心脏病难题!第四代国产航空发动机--涡扇-15的发动机已经安装在歼-20上进行试飞,那么中国等于突破了大推力矢量涡扇发动机这个制约五代机发展瓶颈的难题,已经接近于完全解决,发动机本身就剩下验证成熟度问题,不再需要大的改动,至于矢量功能也不是一个什么难题,只是在成熟与否的问题,一切只需要靠时间了。涡扇-15离量产一步之遥,参照我们最近几年“太行”发动机的在歼-20上的装机速度,我们可以推断,大约再用2到3年时间内,歼-20就可能换装涡扇-15,到了那个时候歼-20再无心脏病,解决动力之忧。

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歼-20完整体的出现,指日可待

由于研发进度的原因,歼-20在首飞时使用的俄制发动机,早期生产型也使用俄制发动机,后来换成了国产的“太行”发动机,但是这两款发动机都不是歼-20的配套发动机,不是量身打造的发动机推力偏小,推力只有12吨或13吨,相较于新款的发动机相差大约50%,如果真正实现换发,歼-20的动力已经不仅仅是澎湃而言,在拥有自己配套的发动机后,推力改善非常的大,超音速巡航就是一个正常的功能,各方面的性能也会随着发动机的提升得到很大的改善。尤其是现在在中低速条件下,歼-20可能会在与歼-10等中型机对抗中存在一点风险。而如果歼-20换装涡扇-15后,那歼-20就会成为名副其实的“六边形”战机,那就是论单挑,横扫全场;论群殴,不会给你上场的机会。

美国对于中国的歼-20已经感到相当大的压力,认为F-22已经难以克制,F-35更处于劣势状态,一旦歼-20换装了最为理想的发动机,不知道那时的情况又将如何呢?也许中美在空中的力量对比将发生根本性的变化,美国将不再拥有质量上的优势。

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网友汇总的歼-20公开表演中发动机的换装情况,可见我们的进度不慢

也许更重要的是,刘大响院士传递的信息不简单,不止歼20“心脏病”已经解决,只是差一点时间,更重要的是,指明了下一步是攻关六代机,这是有关中国研发六代机的一个明确信号。目前有关下一代战机,也是六代机的研发方,美国也刚起步,中国显然将迎头赶上,美国能否取得领先成了新的问题。

中国在军事技术领域一直讲究的,装备一代,研发一代,预研一代,实则还有一个:探索一代,现在的形势,五代机已经成功地由研发一代进入装备一代,目前的生产已经全面启动,如果按照外媒的观点,比如:美国《军事观察》网站,歼-20的生产量达到200架,完全就是一个正在批量生产的型号。那么预研一代应该变成研发一代,那么在歼20成完全体后,上马六代机就势在必行。

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歼-20的换发是迟早的事情,但是最终体的涡扇-15是二元还是三元适

中国已彻底解决歼-20“心脏病”难题,不仅是让歼-20性能得到发挥的问题,更是为六代机扫清障碍。现代技术是逐级发展的,并不会出现跨代式发展的问题,再没有解决五代机的问题,那么六代机的根本就谈不上,不仅仅是动力上的问题,几乎各个方面都一样。

歼-20及其相关的各种系统的研发,材料、控制、试飞等多个缓解,将为研发六代机提供相当多的经验基础,可以说这是一个台阶没有这个台阶怎么向上级攀登呢?现在我们解决五代机的问题,完全是为六代机做准备,基础已经打好了,上马就存在难题了。

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对于中国发动机,永远充满期待

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在本届珠海航展上,我们就有大量的新“太行”展示

如果再仔细研究一下,刘大响院士也提及下一代发动机问题,他把技术发展形容为上台阶,列了三个台阶的介绍,第一个台阶,为推重比8的涡扇发动机,这就是“太行”发动机,归纳为第三代。第二个台阶,为推重比10的涡扇发动机,自然指的是涡扇-15,归纳为第4代,还有第三个台阶,推重比12到15的涡扇发动机,这显然就是下一代发动机,被归纳为第五代,显然这就是为第六代战机准备的动力系统。也许尚不知会在何时问世,但是为我们的目标,迟早会看到,同时还要突出一个:涡轮冲压组合发动机,这也算是下一代动力技术,是实现空天自由转换的关键性产品。

从以上介绍,可以看出中国航空发动机工业没有停止前进,一直在不断前进,从来没有满足于已经取得的成就。当然了,航空发动机技术确实很难,不是仅需要几年时间就可以改变,为了实现中国的成就,中国已经花费了几十年时间,下一阶段的任务更为艰巨。刘大响院士的预期之中,提出:经过20年的努力,进一步夯实技术基础,…从“跟踪研仿到自主研发”,从“航空动力大国到强国”的战略转变。期待在2035年或者稍长一点的时间,一个航空动力强国必将屹立于世界的东方。

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我国在珠海公布的六代机模型,可以一窥我们在六代机上做的部分研

从院士的这个表述来说,航空技术的突破并非人们想象的那么容易,几十年也许只是弹指一挥间回想,过去几十年中的变化不能够说中国的航空技术人员为此付出了巨大的代价,值得钦佩。

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