渦扇15超過俄羅斯最高水平,接近美國同類發動機性能。渦扇15是我國專門為殲20隱身戰機配套研發的渦扇發動機,性能自然沒得說,好的不得了。以目前全世界軍用渦扇發動機整體技術水平來看,渦扇15將是我國第一款真正趕上世界先進水平的先進軍用發動機。要想探討渦扇15的整體性能如何,要看和其他主流發動機對比才能得出結論!
世界主流戰機都裝備的什么發動機?
渦扇15中間推力11噸,加力推力19噸。乍一看數據,估計大家沒有什么概念。我們和其他產品做一下對比就可以看出差別了。渦扇15屬于大推力小涵道比渦扇發動機,這種渦扇發動機主要裝備在重型戰斗機上使用。當然,中型戰斗機上也可以使用,不過只需要裝備一臺發動機就行了。
接下來為大家盤點一下現役主力戰機以及其裝備的航空發動機。我們先從重型戰機開始。分別是美國的F22,裝備兩臺F119發動機,F15裝備兩臺F110發動機。俄羅斯的蘇27,裝備兩臺AL31發動機,蘇35,裝備兩臺AL41發動機。蘇57裝備了兩臺試驗中的俄羅斯最新研制的產品30發動機。我國的殲11現在主要裝備國產的渦扇10發動機,殲16裝備兩臺渦扇10B發動機,殲20最新型號已經開始列裝渦扇15發動機。以上就是全世界最主要的重型戰機。重型戰機的型號比較少,因為這樣的戰機造價昂貴,所以并不是生產數量最多的戰機。而且這些戰機裝備的都是大推力渦扇發動機。
而世界空軍裝備數量最多的戰機是中型戰斗機,代表型號有很多,我們一個個的列舉。美國的中型準重型戰機F35,裝備一臺大推力渦扇發動機F135。F/A18-E/F超級大黃蜂,裝備兩臺中等推力的F414發動機。F16戰機則裝備一臺大推力渦扇發動機F110。俄羅斯的米格29裝備兩臺中等推力渦扇發動機RD33。我國的殲10裝備一臺大推力渦扇發動機AL31,歐洲聯合戰斗機臺風裝備兩臺中等推力渦扇發動機EJ200,法國陣風戰斗機裝備兩臺中等推力渦扇發動機M88。以上這些是世界上現役主力中型戰斗機用的發動機。我們之所以將美國的中型戰斗機F35和超級大黃蜂稱為準重型戰斗機,因為其依靠優秀的發動機,使得中型戰機空重的戰機機身獲得了30噸甚至更大的最大起飛重量,這個起飛重量已經達到了重型戰機的標準,可是因為其空重僅僅相當于中型戰斗機,所以我們將這兩款戰機稱為準重型戰斗機。
除了重型戰機和中型戰機,世界上還存在輕型戰機的分類。這種飛機一般只裝備一臺中等推力發動機就可以滿足要求,代表型號有瑞典的鷹獅戰斗機,裝備一臺中等推力的RM12發動機。我國的梟龍戰斗機,前兩批裝備了俄羅斯米格29上裝備的RD33的出口型號RD93,梟龍BLOCK3裝備的是我國的仿制版的渦扇13中等推力發動機。還有一款輕型戰機就是印度的光輝戰斗機,裝備的是一臺美國超級大黃蜂戰機上使用的F414發動機。
以上就是世界現役主流戰機及其裝備的航空發動機。接下來我們再將這些戰機分下類。好做下一步的對比。這其中重型機裝備的兩臺發動機和中型戰機裝備的一臺發動機的飛機所裝備的航空發動機,被大家稱為大推力渦扇發動機,包括美國的F119,F35,F110.俄羅斯的AL31,AL41和產品30發動機。我國的渦扇10,渦扇15。這也是目前全世界僅有的幾款小涵道比大推力渦扇發動機。
而裝備兩臺發動機的中型戰機和裝備一臺發動機的輕型戰機上裝備的發動機則是小涵道比中等推力渦扇發動機。目前的代表型號有,英國的EJ200,法國的M88,我國的渦扇13以及美國的F414以及RM12,俄羅斯的RD33,RD93等型號。需要說明的是,全世界還有數款中等推力渦扇發動機,這里就不再一一羅列了。我們今天主要看的是渦扇15的性能,所以沒必要跟低一個等級的發動機做對比。
目前小涵道比大推力渦扇發動機只有中美俄三國生產
通過以上我們羅列的戰機以及其適配的發動機我們看出,目前重型戰機所使用的大推力渦扇發動機只有中美俄三個國家在生產。歐洲作為老牌資本主義強國竟然沒有相關的產品。其實這點大家也不用奇怪。因為他們沒有重型戰機,對大推力渦扇發動機自然也沒有需求。很多人抬杠說英國的羅羅公司在發動機領域特別強大,甚至超過俄羅斯的航空公司。不過英國的強大只是明日黃花,在大推力渦扇發動機領域,羅羅即便是能做出來,也不見得是世界領先。在可預見的將來,大推力渦扇發動機領域將會只剩下中美俄三家繼續研發,其他國家和地區將喪失研發相關發動機的能力。而我們今天討論的渦扇15正是這種大推力渦扇發動機的典型代表。
需要說明的是,我國在這一領域還是落后于美國和俄羅斯的。和渦扇15同代的產品包括美國的F119,F135和俄羅斯的產品30發動機。不知道大家有沒有發現,俄羅斯前面兩款大推力渦扇發動機都有編號,AL31,AL41。而其最新研制的卻叫了個產品30的名字,正是因為這款俄羅斯最新研發的第四代發動機還沒有完全成熟。而美國的F119早在90年代就已經研發成功了。可見美國在航空發動機領域是多么的先進。
接下來說一下數據吧,這才是最核心的,先來說推力,目前四代大推力渦扇發動機的最大推力排名是F135,渦扇15,F119,產品30.排名第一的是美國F35上裝備的F135,最新型號的最大加力推力高達23噸,推重比11。這是目前全世界最強悍的發動機,F35A僅僅依靠一臺這種發動機最大起飛重量達到了32噸,接近F22,性能之強悍真的是羨煞世界其他國家。我國的渦扇15的最大推力19.1噸,推重比10.5以上,具體細節還沒有公開。F119渦扇發動機的最大推力18噸,推重比超過11,美國在上世紀90年代已經完成研制,是世界上第一款成熟的四代大推力渦扇發動機。這款發動機唯一的缺點就是比較費油,F22也因為發動機的油耗比較高,頂著重型戰機的光環,卻僅僅只有七百多公里的作戰半徑,這可能是美國F22設計的唯一敗筆吧。而俄羅斯的產品30發動機最大推力據俄羅斯說達到了17.6噸,推重比10以上。2017年開始在蘇57上測試,目前還沒有成熟。
對于軍用發動機而言,最重要的參數是推力和推重比。推力是絕對值,比較好理解,而推重比指的是推力和發動機本身重量的比值。推重比越大,自然發動機性能也就越好。目前第四代渦扇發動機的推重比全部超過10,這是個分水嶺,因為第三代大推力渦扇發動機的推重比大多還在8左右徘徊。而世界主流隱身戰機大多裝備第四代發動機,從發動機這點上足以看出,隱身戰機的超機動性能和超音速巡航為何得以實現。推力和推重比都有了革命性的變化。
需要說明的是,發動機在研制和生產的過程中。其性能參數并不是一成不變的,而是在新技術的打磨下性能逐漸提升的。比我國的渦扇10和其最新改進型號相比,推力提升了2噸多。渦扇10B基本上摸到了第四代渦扇發動機的門檻就能說明這個問題。美國最初設計F135的設計推力僅僅只有18噸,而目前其最新生產型號的最大推力已經達到了23噸。
其實我們的渦扇15早在2006年就研制出了樣機,2011年就開始了地面試車,2018年就已經設計定型。之所以遲遲沒有安裝在殲20上,主要還是怕出問題,在進行持續的更新調試。因為我國在渦扇10的研制過程中就出現了急于求成的問題,在裝機使用的時候出現了各種各樣的問題。渦扇15現在的狀態就是穩扎穩打,保障把所有問題都在地面解決。現在相信渦扇15已經開始裝配殲20了,最令人信服的消息是渦扇15的總設計師程榮輝獲得了軍工企業的最高獎。另外就是殲20總師也確認了殲20已經具備了完全的戰斗力。殲20研發成功將近4年,發動機問題一直被詬病。現在看來總算徹底解決了。殲20的大規模產能提速的所有障礙都不存在了。
做個小結吧,渦扇15發動機是我國追上世界最先進水平的得意之作。相比于其他領域,發動機領域的成就顯得更大。因為我國戰機心臟病問題在此后將會徹底解決。雖然現在和美國的最先進水平依然存在著一定的差距,不過總體而言已經和美國處于同一起跑線上了。從性能上來看,我們也基本上超過了俄羅斯的最高水準。弱弱地問一句,多年的追趕一朝實現,我們離發動機世界領先還會遠嗎?