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淺談中國殲20戰機何時才能用上渦扇15發動機
送交者: 力挽狂瀾 2014年12月08日18:26:33 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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。

  中國飛機何時用上“中國心”?

  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。

  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。



資料圖:AL-31FN改型發動機介紹

  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。

  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。



資料圖: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。

  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。



資料圖: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

  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!(作者署名:獨立軍事評論員,IT業觀察者 席亞洲)

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