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WS15發動機再獲突破 升級版殲20誕生指日可待
送交者: 三把刀 2019年09月18日20:02:11 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  自2011年起,中國航空學會第八屆四次常務理事會決定設立中國航空學會馮如航空科技精英獎,而今年舉辦的馮如獎已經是第五屆了。在今年的馮如獎擬受獎者之一中,就有一位特殊的功臣,他就是程榮輝。

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  現階段殲20的發動機性能依舊存在不足,其機動性還是建立在布局基礎上

  程榮輝是一名從事航空發動機研究三十多年的資深研究員,也是中國航發集團專職總師,他也是新世紀百千萬人才工程國家級人選。此次程榮輝成為擬受獎者之一,最主要的貢獻就是他主持研發的某種重大航空發動機獲得了突破性進展,同時他還主持研發了某種先進渦扇發動機的設計。綜上所述,那種重大航空發動機很可能就是指代近年來流傳的WS15發動機,這種發動機之所以出名,就是由於其和殲20戰鬥機密不可分的關係。早在殲20戰機試飛後,世人就不斷將其和美俄五代機做比較,時至今日殲20的氣動布局、機電和隱形能力達到世界頂尖水平已得到公認,但每每談起其性能短板,其答案都是異口同聲的發動機問題。

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  發動機性能也是目前F22面對殲20時具有決定性優勢的項目

  曾有海外軍事評論家直言:雖然殲20在珠海航展上顯示了其出色的機動性,但這基本是建立在其出色的鴨翼布局基礎上,這彌補了其發動機性能較差的弱點。拋開此人的立場,只是將五代機標杆F22和殲20做一番對比,就不難看出這方面的差距。F22配備兩台F119發動機,並有二元矢量噴口作為搭配,在戰鬥狀態下,其機體空重加上燃料、飛行員和武器彈藥的重量後約為29.12噸,而殲20在同等條件下重量約為29.4噸,儘管乍看上去雙方重量差距極小,但此時殲20配備的是兩台WS10B發動機,無矢量噴口,這樣其推重比勉強達到0.95,而F22的推重比則超過1.09。而且考慮到目前的殲20還未配備矢量噴口,所以能夠想見,該機還未達到完全體狀態,所以無論是超音速巡航能力還是超音速高過載機動性,殲20目前依舊和F22有相當的差距!

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  理論上目前中俄還無法拿出水平堪比F119的實用化戰鬥機引擎

  曾有一個軍迷界多年來流傳的經典橋段,說的是戰鬥機部隊教官明確提到,如果你和敵機進入格鬥戰,只能說明你傻。這句話正確與否,要一分為二地看待,縱觀美軍的紅旗軍演系列,無論是F22還是F35,它們之所以能夠在模擬空戰中以碾壓比分擊敗非隱形的四代機群,就是在於其感知/隱蔽能力方面和對手形成代差,通過遠距離大量釋放暗箭的方式,對數量絕對優勢的假想對手進行點名,而具備超音速巡航能力的F22還經常以高速掠襲的方式獲得多次勝利。但另一方面,F22還體現了五代機又一個重大亮點,即超音速巡航能力,無論是和美國空軍/海航的戰機較量,還是和歐洲的颱風戰機對決,F22也經常進入格鬥戰,並且將這種格鬥維持在超音速狀態。非但如此,F22還通過在模擬格鬥和性能極限測試中確定了10種幾乎是其獨創、至今也罕逢對手的超機動性。

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  F22超音速巡航能力以及超音速機動性的基礎,正是建立在兩台F119發動機的基礎上。根據美方資料顯示,其推重比約為11:1,壓縮比為35:1,引擎最大操縱溫度達到1770度,單台最大軍用推力達到25500磅-26100磅,在實驗室測試階段,其後燃推力達到35000磅,其母廠普惠公司在2008年表示,經過新技術植入,這個數字將會提升到38000-40000磅!非但如此,這種發動機在實驗室還經歷了各種苛刻的測試條件,其壽命達到了一萬小時以上!同時,該發動機配備角度上下擺動20度的二元矢量噴口也是其超音速狀態下機動性的保證,在航展中,F22戰機表演的滿行程拉杆水平360度機動就證實了矢量噴口的價值,而且這種設計對超音速狀態下的減阻有極大幫助。實戰中,這些能力有多麼巨大的價值呢?這意味着該機可以在被追尾時還能迅速拉升並以幾乎0迴旋半徑就反過來咬住剛剛追尾的對手。而且還能在不開加力的前提下維持1.82倍音速巡航半小時,而這就意味着敵方的反應時間會呈幾何態勢遞減。

  據稱,殲20服役後也曾和中國空軍現役的多種戰鬥機進行模擬對決,雖然也曾通過先擊落假想敵方的預警機後大比分擊落殲10、殲11等四代機的戰績,但面對引入的蘇35時,未完成換發的殲20如果陷入格鬥戰,依舊會感到較為棘手,其表現距離F22在超音速格鬥戰中的水平依舊有相當的差距。所以,對殲20動力方面的短板,中國航空人一直將其視為中國航空業最需要解決的問題,早在殲20首次試飛前的幾年,WS15發動機就已立項研發,但中國畢竟在此領域內和美國差距十分明顯,所以該項目要想取得進展,其困難也是顯而易見的。根據指標,WS15發動機的最大推力將達到180千牛,最大操縱溫度為1470度,在完成試驗平台測試後配備殲20時將配備三元矢量噴管,對比F22的二元推力矢量噴管,這種噴管雖然在隱身能力有所差距,但在動力損耗和能量控制方面則更勝一籌。但WS15預定壽命為四千到五千小時,對比F119依舊有相當的差距,所以可以肯定的是,即使WS15最終克服所有難關定型,其研發團隊也依舊會在其基礎上推出高壽命的改進版。

  在美軍紅旗軍演時,隱形機之間的對決一直難以被展開,就因為目前的水平來看五代機之間也難以發現彼此,所以極少量的五代機對抗時,各自還都攜帶特殊的信號發聲器。在這種特殊的對決中,空戰方式很可能會回歸格鬥戰。據稱,在此前F35和F22的模擬戰鬥中,由於前者的機動性較低,而且沒有超音速巡航能力,最終慘敗給後者。縱觀對比殲20和F22的各方面性能,就會發現雙方依靠光電設備在遠距離發現對方的能力都存在不可知因素,所以絕不能排除格鬥戰的可能。如果完善版的WS15配備給殲20,那麼至少就飛行性能來看,其包線數據至少將達到F22的水平,再加上殲20後發優勢帶來的各種機電性能優勢,那麼該機就將集F22和F35的優點於一身,成為真正居世界之冠的超級戰機。


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