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【行业观察】港媒:为什么中国首架隐形战斗机不等新型发动机就投入使用?

奇正 两机动力控制 2021-06-20

导读2月9日,中国空军新闻发言人申进科大校发布消息:我国自主研制的新一代隐身战斗机歼-20,开始列装空军作战部队,向全面形成作战能力迈出重要一步。然而,几天后,香港“南华早报”等媒体却尖锐的支出,目前服役的歼-20战机仍在使用WS-10B发动机,而与其配套的WS-15发动机仍未量产。港媒报道逆耳,但却有助于我们从多个角度更好的了解我国目前的航空发动机现状,下面来看看港媒是咋说的。

港媒表示,歼-20战机列装中国空军,将进一步提升空军的综合作战能力,有助于空军更好的肩负起维护国家主权、安全和领土完整的神圣使命,以面对亚太地区日益严峻的安全挑战。但是它们也注意到,去年中国投入使用的首架歼-20使用的是临时引擎。


但这意味着歼-20的作战能力将受到严重限制,特别是其操纵性、耗油率以及超音速时的隐身性,毕竟装备奥拓发动机的奥迪再怎么设计,也达不到奥迪的性能。


港媒还爆料称,这是因为与歼-20搭配的WS-15发动机的部分“关键问题”尚未解决,并在2015年发生的事故中暴露了出来。


一位消息人士向港媒爆料说:“2015年,为歼-20设计的WS-15发动机在地面试车期间发生了爆炸。”但他补充说,没有人在该事故中受伤。“但是爆炸表明了WS-15发动机目前可靠性仍存在问题,并且到目前为止,还没有这个问题的根本性解决方案......这就是为什么歼-20现在仍在使用WS-10B发动机。”


WS-10B是WS-10太行发动机的改型版本,该发动机是为我国的第四代歼-10和歼-11战斗机而设计的。


港媒表示,这起爆炸事件得到了另一位接近军方的消息人士的证实,他们说发生这种事故的原因很复杂,其中一个原因是其单晶涡轮叶片的质量控制,这是军用航空发动机的关键部件。


为WS-15设计的新一代单晶涡轮叶片能够应对由于发动机性能提高而带来的高机械负载和涡轮前温度。“飞发分离”前的中航工业董事长林左明曾向各国媒体表示,中国第三代单晶涡轮叶片在WS-10发动机中已经得到了应用,可承受高达2000摄氏度的温度,并且在使用寿命上也得到了延长,从800小时延长到了1500小时。


然而,原来的WS-10发动机的推重比只有7.5,而改型的WS-10B的推重比约为9。而全方向矢量涡扇发动机WS-15“峨眉”发动机的推重比更是超过了10,如此高的推重比将使得歼-20具备“超音速巡航”的能力。


“超音速巡航”能力将允许隐形战机如美国的F-22“猛禽”以超音速飞行而不使用加力燃烧室,这不仅省油,而且使得它们在超音速飞行下很难发现。F-22战机目前使用的是美国普惠公司的F119发动机。


但是,“超音速巡航”能力也要求WS-15发动机的单晶涡轮叶片要能够应对比WS-10发动机更加极端的温度。


另一位消息人士对港媒表示:“中国技术人员在专注于制造单一特定样品时,能够研制出品质尖端的单晶涡轮叶片,但是他们却往往不能把这些先进技术转化为可大规模生产的标准工业产品。这是一个技术瓶颈问题,根据西方的经验,需要更多的时间和无数的试验测试来克服。”


第一位消息人士表示:“使用WS-10B发动机仅仅是歼-20在研发过程中的一个暂时的、权宜阶段......在未来,该机可能会使用另一种新发动机,一个性能提升的WS-10发动机版本,命名为WS-10 IPE(improved performance engine),直到WS-15发动机研发成功。”


对一个如此重要的战机项目进行发动机的多次改变是非常尴尬的,但是因为WS-15发动机不可靠,不得不如此便宜行事。可靠性问题是中国国产航空发动机长期存在的核心问题。


这也是歼-20第三次改变核心的动力引擎,该架战机的首飞是由2台俄罗斯的AL-31发动机驱动,该发动机的能力比中国的WS-10B发动机性能更差。


俄罗斯一直拒绝向中国出口最先进的发动机,因为它们是航空工业的核心技术。这也促使中国自主研发先进航空发动机WS-15,作为生产世界最先进战机的一部分。


港媒表示,中国未来加快研制更加成熟的航空发动机,在2010年至2015年期间至少投入1500亿元人民币(237亿美元)。2016年8月份,更是通过合并24家中航工业子公司成立了中国航空发动机集团,领导中国航空发动机和燃气轮机的开发和生产。


去年中国中央电视台更是宣称WS-15发动机的性能与美国F119发动机相当,在2017年5月份播出的纪录片中声称WS-15发动机将在2020年被广泛用于歼-20。


中央电视台公布的WS-15发动机


这将使中国成为第三个拥有第五代战机的国家,仅次于美国和俄罗斯。英国皇家联合军种研究院空军专职研究员贾斯汀·布朗克(Justin Bronk)表示,与“美国同行”F-22和F-35战机相比,歼-20具备“更远的作战半径、更大的内部燃料容量和更多的内部武器搭载能力”,这意味着它对美国太平洋舰队构成了真正的威胁。


不过,一些军事分析人士表示,对于这样的预测还为时过早,因为WS-15发动机目前仍未不如F119发动机那么成熟,光是F119发动机的使用寿命就超过了4000小时。


俄罗斯的首架第五代战斗机“苏-57”的原型机早在2010年1月份就首次亮相,但搭载为其配套的新型“Izdelie 30”型发动机进行首飞却是最近的事情。新的发动机也使得苏-57能够以1242英里/小时(2,000公里/小时)的速度实现超音速巡航,但俄罗斯也坦言,该新型发动机仍面临许多测试,估计在2019年或2020之前不会正式列装到苏-57上。


中国的WS-15发动机项目始于20世纪90年代,首架原型样机在2004年交付,并于2015年成功进行首次地面试车。


澳门军事观察员Antony Wong Dong表示:“中国花了11年的时间来测试WS-15发动机,进一步发展需要3~8年的时间也是非常正常的。对于中国来说,研发WS-10B作为J-20的权宜之计仍然是一个重大的工业成就。中国的先进航空发动机技术基础非常薄弱,在这方面的研发工作起步就比西方同行晚了几十年。”


一台新型军用航空发动机的研发周期可能长达30年。


上世纪80年代,美国普惠公司和通用电气公司花费了12年时间才完成F119发动机的原型机,随后自1997年9月对该发动机进行首飞之后,经历14年之久的试飞测试才完成定型。


上世纪90年代,美国开始研发单座单发全天候隐形多用途战斗机F-35,该战机装备的动力引擎并非全新的发动机,而是F119发动机改型动力F135发动机,并在2016年开始列装美国空军。


从F119发动机到F135发动机,并没有对核心机进行修改。


目前,美国已经开始在亚太地区的军事基地部署F-35战机,在去年12月12架战机抵达日本嘉手纳空军基地,韩国也已表示计划今年接收40架F-35战机。


此前有报道说,日本的海上自卫队也在考虑为其两个新的25,000吨直升机航空母舰购买F-35B舰载型战机。港媒认为,这是促使北京尽早投入使用歼-20的原因之一。


加拿大《汉和防务评论》主编Andrei Chang 表示,歼20可能需要至少8年的时间才能提高发动机的性能,但它仍然是中国空军最有能力的战斗机。他认为:“歼-20比中国的第四代战机更先进,因为它具备隐身性,并且可以携带更多更先进的空对空导弹。”


Chang表示,让他感到意外的是,中国竟然在WS-15发动机定型之前,就将歼-20投入批产,而且对歼-20飞行员的培训已经进行了一段时间。他说,中国空军已经向甘肃酒泉鼎新空军基地部署了歼-20,让它们和其它战机一直被用来研究对抗F-22和F-35的反制措施。


美国Terraserver网站公布了去年11月17号拍摄的甘肃酒泉鼎新空军基地卫星图片,图片显示两架J-20在停机坪上。


香港军事评论员梁国梁表示,由于亚太地区安全环境正变得更加具有挑战性,中国还需要研发基于歼-20的舰载隐身战斗机。他表示:“美国的F-35B比中国目前的舰载战斗机歼-15强大得多,每架F-35B战机相当于10架歼-15战机的战力,如果日本的每艘直升机航母上搭载5~6架F-35B战机,据具备和中国航母一样的作战能力。”


但是,他警告说,由于需要进行大量修改,至少需要十年的时间才能将诸如歼-20这样的陆基战斗机变成基于舰载的飞机,并补充说美国研发舰载机的历史可以追溯到上世纪30年代,而中国在本世纪才刚刚开始。


中国的舰载歼-15是基于俄罗斯的苏-33研发而来,是第四代战机苏-27的变种。“中国应该快点,中央领导要尽快作出决定。“他补充说。


最后是我国网友庆祝歼-20服役制作的精美海报,愿我国空军越来越强大,我国的军用航空发动机制造业越来越雄厚。


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