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軍事觀察:發動機的“中國心”?一點也不遙遠
送交者: 力挽狂瀾 2014年11月30日23:46:51 於 [軍事天地] 發送悄悄話
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本周,中國的航空發動機又成為了媒體熱議的話題。珠海航展上俄羅斯蘇-35戰機的賣力表演和殲-20四號、五號原型機的出現是勾起討論的熱點,而同時一架意外墜毀的殲-10B戰鬥機則更是推波助瀾。國內多家門戶網站上,各路“大神”齊聲說中國的發動機不行啦!不過就筆者在珠海航展上搜集到的蛛絲馬跡和近期一些消息源的說法。筆者還是得說,客觀的來看,國產飛機的“中國心”沒有那麼遙遠。下面我們就細說一下。

此外,本周各大媒體陸續開始盤點中國在珠海航展上展示的各種新型裝備,而筆者卻發現,自己在珠海看到的幾個頗有意思的項目似乎並未得到媒體的關注,雖然它們不是軍工巨頭的大手筆,但都有相當的創新性,值得一談。在本周軍評里,我們就稍稍盤點一下它們。

中國飛機何時用上“中國心”?

本周,中國航空發動機再次成為各大門戶網站議論的焦點。幾家主要門戶網站的軍事頻道都有特約作者發表的文章出來。這其中,有些文章的水平不敢恭維,應該完全沒有相關常識的人用搜索引擎+臆想創作出來的笑話集。比如某系列文章中將俄羅斯117S發動機稱為“F117S”,讓人恍惚間看到一架三角形黑乎乎的飛機晃晃悠悠的飛進了蘇-35的尾噴管。更有甚者,這篇文章的作者居然還大言不慚的把中國已經批量裝備的渦扇-10發動機的開發進度和從未裝上過戰鬥機的印度“卡佛里”發動機相提並論……而另一家門戶網站的文章則乾脆是來自著名網絡“說書人”的“異空間故事”,這篇里說台灣的IDF戰鬥機安裝了兩台“J-79”發動機——後者其實是美國F-4戰鬥機使用的大推力渦噴發動機,IDF孱弱的小身板後面插上兩台這麼暴力的發動機的話……那畫面太美,我不敢看……

中國網民對軍事問題的特別關注在世界上也算是少見的,世界上大部分國家的門戶網站上都不會有一個專門的“軍事頻道”。但另一方面,這也導致為了滿足中國網民高漲的熱情,各路真真假假的信息也魚龍混雜,讓人難以分辨。

接下來我們就通過本次珠海航展上以及近期筆者看到、聽到的一些信息,儘量從客觀的角度來分析一下國產戰機的“心臟問題”。首先,我們從俄羅斯的“42系列AL-31F”發動機和“AL-31FN改型”兩款發動機入手,聊聊中國戰鬥機上的“俄國心”。

和往年的航展一樣,俄羅斯航空工業代表團帶來了多款發動機展品。不僅有包括推力矢量型AL-31FN、“42系列AL-31F型號”在內的各種發動機模型,還散發了一系列的中文資料。按照現場散發的材料,這款名叫“42系列AL-31F型號”的發動機推力達13.5噸,風扇直徑924毫米,採用了全權數字化控制系統,壽命達到4000小時。據俄方工作人員稱,“42系列AL-31F”發動機已經向中國批量交付。

現場散發的“42系列AL-31F”發動機宣傳材料

其實“42系列AL-31F”發動機是中國讀者的老熟人了,它就是2007年通過俄羅斯國家鑑定的99M1發動機;生產這款99M1發動機的工廠讀者一定也很熟悉——就是當年承擔中國殲-10所使用的AL-31FN發動機生產任務的俄羅斯禮炮工廠。

2000年,禮炮工廠在得到中方的投資後大舉招兵買馬,此後逐漸形成了獨立於俄羅斯土星廠——也就是AL-31F發動機最初研製方——的技術路線,於是就有了在AL-31F基礎上研發,並在今天被軍迷所熟知的99M系列發動機。

今天,禮炮廠已經成為中國從俄羅斯獲得先進發動機的可靠渠道。相比之下,俄羅斯則對土星廠寄予了更大的希望,目前蘇-35和T-50都選用了該廠生產的117S發動機。

雖然土星廠研發的117S發動機備受俄羅斯方面的青睞,不過珠海現場的中國發動機廠商人員表示,117S發動機的可靠性還有問題。在去年的俄羅斯航展上,採用該發動機的T-50戰鬥機還出現過噴火的險情。至於禮炮工廠,他們也正在研製兩款技術上與117S發動機接近甚至更強的新型發動機——99M2和99M3。雖然俄方暗示,推力達到14噸的99M2發動機在這方面已經有了改善,並可能已用在了中方的一款戰鬥機上,但這些發動機同樣也遇到了可靠性和壽命方面達不到中方要求的問題。

根據航展上俄方散發的AL-31FN改型發動機的資料,裡頭還提到了一句:“AL-31FN改進型採用了42系列AL-31F的結構”。據該公司自己英文網站的說法,這種新型發動機的代號是“3系列AL-31FN”,從網站提供的數據來看,該發動機性能和基本結構與99M2相當。俄網站稱,這款發動機的用戶是中國,用於“FX-B”戰鬥機,也就是殲-10B。但不久前在四川墜毀的殲-10B戰鬥機原型機,使用的可能就是這一型號的發動機,這似乎為這款發動機蒙上了一層陰影。

AL-31FN改型發動機介紹

雖然現在還不知道事故是否和發動機有關,不能妄下結論,但綜合現有消息來判斷的話,目前中方能夠直接向俄採購,而可靠性和壽命方面沒有問題的先進發動機其實也就是被俄方稱呼為“42系列AL-31F”的99M1發動機。

正因如此,中國現在已經批量採購99M1發動機,購買99M1發動機還有另一個重要原因——這款發動機採用了全權數字化控制系統(FADEC),這樣的系統是新一代戰機“飛、火、推”一體化航電系統的必然要求。因此據現有資料分析,中方把99M1發動機用到了自己的殲-20上,目前五架原型機之後出現的“初期量產型”也可能繼續沿用這款發動機。

在經濟遭到西方打壓,急於與中國改善關係的前提下,俄羅斯似乎也放下了架子,準備敞開向中國出售117S發動機了。俄方一直認為中國一定會對117S發動機感興趣,這次蘇-35戰鬥機在珠海航展上每天進行的表演也是在展示117S發動機,通過連續的飛行表演證明其壽命和可靠性問題已經得到改善,推銷意味明顯。然而,117S發動機其實並非一種理想的發動機。

歷史上,蘇聯是曾經製造出過比117S更先進的發動機的,就是那架已經送去博物館的米格1.42樣機上的AL-41F,或稱“產品20”發動機。該發動機由土星廠研製,採用了變循環原理,推力高達18-20噸。不過由於缺乏資金,2000年首次試飛後這款發動機就沒動靜了。

米格-1.42樣機使用的發動機比117S性能更強

土星廠將AL-41F的部分成果用於改進AL-31F,由此就得到了現在的117S發動機。俄羅斯在2009年時宣布讓土星和禮炮之間展開競爭,只有勝利者成為俄T-50戰鬥機的發動機。最終土星的117S獲勝。俄方認為117S更加先進,穩定。這也是去年中方渦扇-10發動機遇到挫折時,俄方“傲嬌”拒絕向中國出售117S的主要原因。

但令人意外的是,因為禮炮廠經費充足,競爭失敗反而可以用於向中國出售的99M3發動機在技術上竟然已經超過了117S。據稱,99M3發動機推力可達15噸。這讓土星廠充滿了嫉妒。要知道,他們的“第二階段項目”,代號129工程的新發動機現在還是圖紙呢。

對於中國的殲-20來說,99M3發動機已經足夠讓它的飛行性能達到相當理想的狀態。當然,俄制99M3發動機的設計壽命還是不能和美國F119相提並論,但至少可以說,在未來一段時間裡,99M3作為中國新一代戰鬥機發動機的“保底”項目其實已經算是基本落實了,反而俄羅斯一直敝帚自珍的117S中國不見得會有那麼大的興趣。

回頭我們再談談“中國心”吧。首先說說今年以來渦扇-10發動機的新進展。今年年初,由於採用渦扇-10的殲-16原型機一次發動機嚴重故障(飛機平安迫降),使國內許多消息源都表示了對渦扇-10的悲觀,認為未來十年內恐怕國內飛機要靠99M系列發動機打天下。

然而實際觀察到的情況似乎說明,事情沒有那麼糟。今年,部署在我國南部的海軍航空兵部隊換裝的殲-11B戰鬥機(這可能是最後一批殲-11B)亮相,這批飛機全部採用渦扇-10。今年8月,這支部隊的一架殲-11B戰鬥機和美國的P-8A“海神”玩了一次“壯志凌雲”式的空中對峙,那架殲-11B用的就是渦扇-10發動機。同時,裝備渦扇-10發動機的空軍和海軍部隊今年也都參與了“無限制空戰”演習。如果按照此前說法,裝備渦扇-10的殲-11B處於“軍用客機”狀態——不敢做大幅度機動以免發動機故障——的話,這就有些不可思議了。

今年8月在南海上空與美國P-8A對峙的中國殲-11B戰鬥機,使用的就是渦扇-10發動機

我們同時可以發現,即使出現了事故,目前已經出現的所有殲-16戰鬥機也都仍然採用渦扇-10發動機,並未如年初時傳言要換裝99M1發動機。目前可以確定用了99M1發動機的三代機主要是殲-15艦載戰鬥機。

從上述表現來看,年初時大家對渦扇-10的悲觀恐怕有些先入為主的情緒在裡面。而實際上渦扇-10的表現比當時的預想要好。

這次在珠海航展上,中航工業現場工作人員稱渦扇-10發動機已經有推力14噸的型號正在研製中,同時也承認該發動機的主要問題依然是穩定性和可靠性。這和上屆航展上透露的消息相比並沒有什麼大的變化。

由於渦扇-10是一種融合東西方設計的發動機,恐怕需要磨合的時間還很長。但至少它現在終於達到可用的程度——當然我們不知道背後採用此型發動機的戰機是否正處於“機庫皇后”狀態。但不管怎麼說,這比我們年初時的預想要好得多了。

最近有消息源稱,2013年底,新一代的渦扇-15發動機整機已經進行了首次台架試車,而且已經遇到了管線滲漏等問題。渦扇-15發動機的數據目前暫時還沒有準確消息,但推測該機總體水平應該接近美國F119或者俄羅斯現在還在圖紙上的129工程發動機,裝上此型發動機的殲-20才真正達到了可與美國F-22一較高下的水平。

據公開的官方文宣資料,渦扇-15發動機的核心機是在2007年完成實驗的,此後該發動機項目正式立項。2012年底有官方文宣資料稱有2台渦扇-15發動機完成裝配。那麼用一年左右時間開始進行試車,這也是正常的進度了。

事實上,這一進度何止是不悲觀,如果說渦扇-15現在已經能達到僅僅是在最大推力試驗時出現滲漏之類的問題,那意味着這款全新發動機的研製進度已經比一帆風順還要“順”了!當然,目前渦扇-15還是由成都燃氣渦輪研究院在進行研製工作,未來預計還是要由黎明發動機公司來生產。從台架試車到真正裝上殲-20戰鬥機,這中間還有很遠的路要走。但若是一切都像燃氣渦輪研究院目前的進度一樣順利,2020年,我們的殲-20或許就能實現“全狀態”。或許,戰鬥機的中國心,沒有我們想象的那麼遙遠!

珠海航展上被遺忘的角落

珠海航展結束都兩周了,然而國際國內諸多媒體還在今天一個,明天一個的介紹着航展上的各種展品,似乎都打定了主意要拿珠海航展吃上半年。筆者在航展上邊邊角角看到的一些有意思的展品至今也沒見各大媒體出來說,不由技癢。借每周軍評寶地,來談談這些“新生力量”的雄心壯志吧。

本屆航展上,各大防務巨頭各自“占領”一片寶地,許多規模較小的廠商就只能被擠到了偏僻角落裡擺一個“攤兒”了。

然而如果讀者您以為這些“小攤兒”沒意思,那可就錯了。舉個例子,筆者發現一家叫做“中陸航星”公司的展台,琳琅滿目擺了大量似乎是為戰鬥機設計的吊艙裝置。現在這時代,吊艙可是“高大上”的象徵啊,筆者二話不說舉起鏡頭就拍,沒拍幾張就有工作人員過來說我們不接受採訪,也不准我們進入他們展台裡面拍攝實物展品。失望之餘,筆者只能轉頭去看他們展台內的一些掛圖。結果就看到了一張令人驚掉下巴的東西,那是一枚外形極為奇特的“中距空空導彈”。代號為F-80。其頭部為八稜錐型,安裝有光學窗口,彈體細長,彈翼布局類似於美國AIM-54“不死鳥”。想要詢問工作人員這枚導彈相關情況,他們卻三緘其口,不願透露更多。

F-80空空導彈

這麼神秘的企業,激起了筆者的興趣。回去後查詢相關資料,他們的網站是這樣介紹自己的:“中陸航星是一家擁有一流跨國研發團隊和系列自主知識產權的高新技術企業,創辦於2000年,總資產11億,員工500餘人(高端研發和生產團隊300餘人),在京、冀、蘇及境外設有多處研發中心和生產基地,占地800餘畝。主要從事先進機載/艦載/車載光電設備(如吊艙)的研發生產,以及飛機整機的設計製造、改裝、取證等相關業務。”該公司在江蘇設有工廠製造商務機,而根據他們的招聘信息,他們在北京也有招募飛行器設計等方面的相關人員,或許與這枚導彈有關。仔細看掛圖,可以發現圖上的導彈並非一個粗糙的模型,可以看見彈體上的一些細節,包括疑似激光近炸引信的窗口,尾部則似乎裝有燃氣舵。

通過這些外形細節,我們大致可以推斷,這是一枚紅外製導的中距空空導彈, 從它的編號F-80推測,射程可能是80公里。它的引導頭應該是裝在頭部,透過八稜錐型光學窗口向前觀察。而之所以採用八稜錐型頭部,則是為了兼顧減阻和不影響紅外光學觀察的需要。如果要達到“中距”的射程,那麼它應該會裝有數據鏈,在飛行前半段利用數據鏈和慣性制導飛行,在近距離上才打開寬視場的紅外引導頭搜索目標。估計其引導頭的性能較高,可以在20公里左右距離上發現目標。也就是說,除了將最後的主動雷達引導頭開機搜索目標改為打開紅外搜索系統尋找目標之外,其作戰過程應該和AIM-120之類主動雷達引導空空導彈差不多。這說明這家公司已經研製成功了性能非常出色的紅外光學系統。而燃氣舵的出現可能表明該導彈採用雙速制,在飛行末段還能再啟動火箭發動機追蹤目標,或者也可能表明它兼顧近距離格鬥的需要。因為一般來說中距導彈達到最大射程時火箭發動機燃料早已耗盡,靠慣性飛行,此時燃氣舵當然就成了擺設。

這種導彈明顯是衝着隱身目標去的,和美國海軍研製的AIM-9X Block3或者中航工業的PL-10導彈思路類似,都是用高性能紅外引導頭來鎖定雷達隱身目標。只不過F-80走得更遠一些,開始嘗試開發一種使用高性能紅外引導頭而不是雷達引導頭的中距導彈,比前述中美兩種導彈的射程都更遠。不僅可以用於打隱身機,也一樣可以打非隱身機。如果研製成功的話,這種導彈幾乎可以說是開創了一個新的時代。

如此驚人的導彈,卻出現在一架看似名不見經傳的企業展台上,讓人很有些意外。

仔細看該公司的其他展品,發現他們設計的大多數吊艙是用於擴展輕型飛機的用途,如地形測繪用的合成孔徑雷達、光學/紅外吊艙等等。這其中最高端的是一種代號AUEODS的吊艙系統,顧名思義,它就是把一套EODS系統給集成在一個吊艙里,他們的掛圖上把這個吊艙掛到了殲-11,殲-10A等型飛機上。據報道,我國已經快開始對殲-11A戰鬥機進行中期延壽改裝,不問可知,這套AUEODS系統很可能就是針對這一升級市場去的。按照該公司廣告頁的說法,它可將“單一作戰(功能)的二三代飛機快速升級改造為多功能戰鬥機”,聽起來就覺得很有前途的樣子啊。

現場中陸航星展示的各種吊艙

我們大致可以推斷中陸航星應該是一家與國內科研院所或者大學關係密切的國有或股份制企業,他們在技術上還是有一定水平的。只是公司的規模和其發展的幾種裝備的雄心壯志之間的差距還是讓人略感疑惑。或許只有時間能說明一切。

另外,還有一個小攤讓人很感興趣,這是一家名為mototok的德國公司的展台,展示的內容是一種遙控電動牽引車,這個車非常小而薄,但牽引能力倒是相當驚人,最大的一款可以牽引195噸的大型飛機。而且據現場展示,這套牽引系統確實非常方便。而最重要的是,它的手冊上說,由於它可以比人開的拖車更有效的利用機庫空間,所以可以讓狹窄的機庫里多停幾架飛機。

聽到這些介紹你是不是想到了什麼?恩反正筆者第一時間想到的是可愛的印度航母甲板上那銷魂的拖拉機。

該公司派發的資料中,有一架中國空軍運-8飛機被牽引的圖,同時還有該公司產品在美國、法國航母甲板上工作的照片。據該公司介紹,中國已經與它們簽署了技術轉讓的相關合同……用不了多久,遼寧號上的黃馬甲們就可以像玩遊戲一樣的拖飛機了。是不是很新潮呢?

航展上還有很多小企業,它們的活力和創新精神很讓人動容。中國的創新的原動力,或許就在於這些“小企業有大雄心”的企業。期待它們未來拿出更多有意思的展品啊!

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