俄國軍工徹底嘆服:殲20居然這樣解決發動機問題
(2011-08-05 16:21:46) 據俄羅斯軍事平等網5月31日報道,雖然俄軍方早已終止了全球第一種超音速垂直/短距起降戰鬥機——雅克-141的研製工作,但為該 機配套研製的R-79-300型推力發動機卻並未遭遺棄。近日有消息稱,中國早在1996年便已獲得了該型發動機的技術資料和一台發動機成品。
俄媒提到,有報道稱,陷入嚴重經濟困境的俄羅斯於1992年被迫做出了放棄雅克-141垂直/短距戰鬥機研製計劃的決定。俄有關部門是在白俄羅斯舉行的一次航展上宣布上述決定的。
R-79-300型發動機由俄羅斯“聯盟”航空發動機科學技術綜合體有限公司研製,在雅克-141計劃落馬後,其還未被其他機型所採用過。為了獲得必要的資金,俄羅斯於1996年8月簽署了向中國提供該型發動機的文件。
中國據此獲得了R-79-300型發動機的全套圖紙和技術文件,以及一台不帶矢量推力噴嘴的發動機。不過,在1998年,因遭到亞洲金融危機衝擊而陷入經濟困境的俄羅斯最終同意向中國提供R-79-300V型發動機的矢量控制噴嘴和相關的生產技術。
俄媒稱,根據俄方提供的技術文件,中國某燃氣渦輪研究院在R-79-300發動機的基礎上成功地開發出了國產的WS-15系列發動機。目前,該型發動機已衍生出多種改型,而其中的“WS-15X”用於裝備中國的第五代重型多用途戰鬥機J-20。
俄媒稱,中國國產WS-15發動機的部分參數為:最大推力為161.86千牛(開加力,不開加力時為105.22千牛),涵道比為0.382,壓力系 數為28.71,渦輪前溫度為1447K,最大直徑1.02米,長5.05米,總重為1862千克。WS-15發動機還配備了先進的全權限數字電子控制系 統(FADEC)。專家們認為,憑藉着在WS-15項目上取得的成功,中國正在縮小與歐美和俄羅斯在研製現代化軍用噴氣發動機領域的差距。
首架試驗機於2010年5月開始建造,原計劃在2012年首飛。但是在2010年底網上就出現了殲-20地面滑跑試驗圖,這對美國中情局來說也是個意外。許多權威專家不敢相信,過於自負地認為中國在現代航空技術方面的差距太大。一些人甚至聲稱照片是偽造的。
但是就在爭論真偽之際,殲-20試驗樣品機於1月11日中午在成都飛機設計研究所和132廠的機場上空順利首飛的視頻開始迅速流傳。飛行員於北京時間12點50分駕機升空,飛行了18分鐘,成功着陸。試飛時幾架殲-10在空中護航,並且拍攝飛行情況。
據悉,殲-20首飛是按計划進行的。中國官方不僅沒有大力宣揚航空工業的新成就,甚至長時間保持沉默。國家新聞機構新華社最初報道殲-20試飛的消息甚至取材於《成都晚報》,而後者則是根據網上消息進行的報道。
俄T-50戰機
目前各國專家們用以評估中國第5代殲擊機項目的材料只有圖片和視頻,不過這已經不少了。在許多方面,各國專家們的觀點基本 一致,完全可以對殲-20形成一個相當客觀的概念。殲-20採用單機身鴨式氣動布局,高位大三角翼,帶前水平翼。兩個全動垂直安定面與縱軸之間的斜角很 大。機首部分,包括整體式座艙蓋,非常類似美國的F-22。機尾部分則非常像俄羅斯的米格1.44/1.42。
許多專家認為,和其他5代機相比,殲-20機身“過長、過胖、過緊”。殲-20翼展估計為14米,長23-24米,起飛重 量在40噸以下,最有可能是34-36噸。美國F-22起飛重量38噸,長18.9米,翼展13.56米。美國F-35A最大起飛重量31.8噸,長 15.7米,翼展10.7米。俄羅斯T-50原型機最大起飛重量35.48噸,長20米,翼展14米。
俄羅斯米格-1.44試驗樣機最大起飛重量35噸,長21.7米,翼展16.3米。顯然,殲-20在重量上完全可以和T- 50、F-22相提並論,在翼展方面同樣如此,在長度上接近米格1.44,比其他飛機長15-20%。因此可以推測,與F-35A不同,殲-20還可用於 遠程飛行。
發動機製造是公認的中國航空工業最大的問題。發動機很難仿製,必須擁有一系列關鍵技術,保證其較長時間的壽命和較高的可靠性才行。因此專家們特別關注殲-20的動力裝置。中國國家主席胡錦濤1月6日到達空軍裝備研究院,給負責為殲-20研製WS-10G FADEC發動機的總工程師甘曉華頒發一等功證書和獎章。
新華社在報道時指出,中國先進飛機裝配的是國產先進發動機。但是專家們意見不一,許多人猜測,殲-20使用的發動機是俄羅斯的AL-41F1S,即為蘇-35S配備的117S產品,只是噴管板片顏色不同。俄製發動機噴管片是銀色,較亮,中國製造的發動機噴管板片為黑色。
殲-20首飛視頻上可以看到,發動機噴管板片為黑色,這意味着它裝備的是中國國產WS-10G發動機。但是去年12月底網 上流傳的機號為“2001”的殲-20樣品機上的發動機噴管板片卻是淺色的。這意味着,現在至少存在兩架現成的殲-20原型機,使用兩種不同的發動機,其 中一架使用的是俄製發動機。
中國國產改進型WS-10G“太行”發動機的產品定位是第一階段發動機,推力14.5噸(或稱15噸)。而在第二階段,量 產型殲-20將裝配推力16.3噸的WS-15發動機,之後其推力還應當增加到18.3噸。這種發動機已經研製了幾年,計劃在2020年投產。至於加力推 力13.2噸的WS-10發動機,一些專家認為它只是試驗型產品,可靠性不突出,改進型WS-10G同樣如此。
; 中國代表團和俄羅斯發動機研製龍頭、莫斯科“禮炮”機械製造生產企業關於採購AL-31FN系列3,即以壽命較長而着稱的“39產品”的談判並不輕鬆。中 方還提議參與AL-31FM2發動機的試驗和調試。專家們根據上述發動機的推力推測稱,中國殲-20最初設計時參考的是兩種最大加力推力為14噸的發動 機。
專家們一致認為,在機號為“2001”的殲-20圖片上,可以清楚地看到最大推力13.5噸的AL-31FN發動機的特 征,但是也有一些區別,特別是進氣道尺寸較大,顯然是在等待中國暫時沒有但一定能夠研製出來的更大推力的發動機。因此中國每年都會採購1億美元的AL- 31F發動機零配件,包括葉片、渦輪板、導管等,其中一些部件從未出現過故障,中方還是會買,而且採購的零配件總數超前了許多年。
不難理解,中國在設計國產航空發動機時會充分利用進口俄製發動機。不過目前進展不太順利,因此中國發動機研製計劃中的第二 階段期限長達10年,直到2020年。專家們還根據發動機進氣道推測稱,殲-20將主要以亞音速巡航飛行,暫時還沒有保證超音速巡航能力的加力推力發動 機。
殲20的首飛由一架殲10S雙座戰鬥教練機複雜伴隨觀察。殲20的“個頭”比殲10幾乎大一倍
21世紀的飛機製造中都在使用合成材料,現在很難說殲-20使用了多少合成材料。不過從飛行視頻上非常明顯的振盪現象來看,殲-20主要是由合成材料製成的,機首部分也使用了此前在各種航展上亮相過的複合材料。
在此方面,中國似乎並不比歐洲和北美落後,甚至可能已經超過了俄羅斯。另外一個意外是殲-20採用和F-22相同的整體式 座艙蓋,設計和密封也類似,而且全鑄艙蓋明顯是在量產設備上製成的。俄羅斯暫時還沒有掌握這種技術。不過現在還很難說,殲-20整體式座艙蓋有多堅固,能 否承受超音速飛行的考驗。
殲-20的氣動布局表明,中國設計師試圖在保障超音速飛行能力的同時改善飛機的飛行性能,提高機動性,同時降低油耗,保證其既能用作遠程殲擊截擊機,單獨或配合編隊攔截轟炸機、空中加油機、預警機,又能用作隱形轟炸機,甚至還能飛往遠洋水域攻擊敵方航母戰鬥群。
設計師顯然想為殲-20配備最大容量的武器艙,這或許可以解釋其機身較長的原因。如果只有一個武器艙的話,那麼殲-20掛載的可能是遠程反艦導彈或大口徑航空制導炸彈。另外,機身兩側可能還有兩個隔艙,用於掛載空空導彈。