歼-10、歼-11、歼-16都使用涡扇-10,为何只有歼-20要换涡扇-15?
歼-20是中国军迷心里的大宝贝,他哪哪都好,唯独一点让人感到担心,那就是他的发动机。其实,不光是歼-10、歼-11、歼-16,就连歼-20自己也都在使用涡扇-10发动机,只不过,科研人员一直在努力的为歼-20研发新的发动机,那就是涡扇-15。
图为黄皮歼-20战斗机,刚刚生产下线,可见其发动机发出幽暗的尾焰。
说起歼-20战斗机,他可是大名鼎鼎的第五代战斗机,和他同一个级别、同一个技术含量的,在全世界就只有美国的F-22和俄罗斯的苏-57,为什么不算F-35?因为F-35是中型战斗机,而且从技术上来看,F-35也偏重于对地攻击,而不是制空作战,在全世界范围内,能和歼-20在天上掰个手腕的,也就只有F-22A战斗机了。
图为歼-20战斗机打开发动机加力起飞。
歼-20如今已经生产了60架,且更换全新发动机的歼-20A也在小批量的生产中,可是他的发动机短板却一直没有弥补。歼-20战斗机当前的发动机是WS-10B发动机,是太行发动机的最新改进型,他的推力不小,达到了14吨级,距离美国F-22战斗机所用的F-119发动机,只差1.5吨的推力,F-119是15.5吨的推力。另外,他和俄罗斯苏-57战斗机所用的117S发动机也只差0.5吨的推力,117S发动机推力为14.5吨。
可是歼-20的发动机毕竟还是推力五代重型机里最小的,偏偏歼-20又是他们之中个头最大的,空重也不会很轻,如果发动机推力不足,那么影响的是整体性能的发挥。除了推力问题,WS-10B还有一大问题是没有矢量能力。要知道,美国的F-22A拥有二维矢量发动机喷管,而俄罗斯的苏-57战斗机更是有三维矢量发动机喷管,这些战斗机的爬升率、转弯半径优势都很大,尤其是在进行高速机动和过失速机动时,更是拥有无与伦比的优势。
图为美国F-119发动机,是一种二维矢量发动机。
相反,歼-20战斗机却没有矢量尾喷,他使用鸭翼和全动垂尾部分弥补了这个缺憾,但是依然不能从根本上改变这种差距。我国也不是没有进行相关研发,在2018年,使用隐身轴对称三维矢量发动机的歼-10B战斗机就进行了公开展示,他在空中飞出了许多过失速机动动作,引起了世界广泛关注,他的J弯、落叶飘等动作更是技惊全场。有消息指出,这款尾喷就是未来歼-20战斗机将要装备的涡扇-15发动机的尾喷。
图为俄罗斯的117S发动机,是一种三维矢量发动机。
因为涡扇-15的整体研发进度不快,因此如果把各个系统分开来测试,就能有效加快进度,并且降低研发风险,成熟一个系统,应用一个系统,不至于到时候全部是新系统去测试,于是就把尾喷单独拿出来,放在涡扇-10B发动机上进行测试。但是,即便如此,涡扇-15发动机也毕竟还没有装备到歼-20的身上。
图为歼-10B使用三维矢量发动机进行机动飞行表演。
歼-20更换涡扇-15发动机,可以说是迫在眉睫,对于提升歼-20的机动能力有着至关重要的作用。涡扇-15发动机,据传有18吨的推力,单发就比现在的涡扇-10B打出4吨推力,双发更是多出8吨推力,歼-20如果有了这款发动机,那么他的作战能力将会提升到新的层次。如今的歼-20虽然也有超音速巡航能力,但是巡航的时间不够长,如果换成涡扇-15,就能轻易实现全程超音速巡航,对于高速突破敌人防线非常有利。
同时,如果发动机推力够大,歼-20也许还可以更多的携带设备,增加雷达的功率,战斗机的作战半径也能提升,在机动时,飞机的重新加速和能量储备也更大,即便是和四代机进行近距离空战,也不会在机动上吃亏。但是,涡扇-15有一个大问题必须要解决,那就是可靠性问题。这是我国所有的航空发动机都要解决的大问题。
图为歼-20战斗机部队,他已经大批量服役了。
目前,我国航空发动机经过长期发展,军用的大推力发动机,比如涡扇-10A已经有超过2000小时的首次翻修使用时间,有1000小时的无故障间隔,还有超过3000小时的使用寿命。可是增推后的涡扇-10B只有600小时的无故障间隔,1500小时的首翻时间和2000多小时的使用寿命。比起美国F-135发动机超过5000小时的使用寿命,简直不能比。
这一方面是因为精细化加工的问题,一方面是材料不够过关。克服这一困难还需要做许多工作,涡扇-15如何能在扩大推力的同时,把寿命也提高上去,这是一个大问题。换言之,如果涡扇-15也还是600小时的无故障间隔,1000小时的首翻时间,那么他就不能适合进入部队服役。当然,发动机是飞出来的,美国的F-100和F-110发动机刚服役的前10年,也只有600多小时的无故障间隔,导致F-16和F-15也只能当机库皇后,也是后来积累了足够的飞行经验,进行了无数的改进设计,才逐步弥补了问题,提高了寿命。
所以说,歼-20必须要换涡扇-15发动机,因为这是他的性能所需,但是也不是一天两天就能换成,还需要有足够的耐心。毕竟,发动机这东西急不得,越是逼得紧,也许越是适得其反,把问题解决在实验室,远比把问题带到部队,再去解决,要方便和彻底的多,所以,多一些耐心,多一些等待,我们一起期待涡扇-15的早日服役就足矣。
歼-10、歼-11、歼-16都使用涡扇-10,为何只有歼-20要换涡扇-15?
歼10、歼11、歼16均为国产三代或三代半机,而歼20是国产四代机。与三代机的区别就是具有全隐身能力;超音速巡航能力;超机动性;高信息优势(网络中心战),所谓四S能力。而要确保超音速巡航能力,必须要有特殊的发动机作保证。即发动机要达到大推力标准,至少推力为18一19吨,在不使用加力燃烧室的情况下进行超级巡航;其次,发动机使用寿命不能低于4000小时,至少接近美国的F119的寿命;最后,发动机必须具备矢量推力功能。总之,过去为三代或三代半机提供使用的太行10、太行10B丶俄罗斯AL一31等发动机,都不具备四代机功能所需要的条件或部分具备,只有国产在研的WS一15完整具备各项条件,当然与美国F119相比,各项技术参数、成熟度都有明显差别,只是解决了有和无的问题。
歼-10、歼-11、歼-16都使用涡扇-10,为何只有歼-20要换涡扇-15?
因为歼20是四代机要求其具有超音速性能包括:超音速巡航和超音速机动两种能力,就得使用第四代航空发动机了。而对歼10,歼11,歼16这三型战斗机的超音速性能要求不高,使用第三代航空发动机就行。追根究底是对四代机和三代机的超音速性能要求不同,所以使用的航空发动机也不同。先来说说,四代航空发动机和三代航空发动机的区别。
四代航空发动机的推力较大,涵道比较低,略微费油。因为四代机要求的超音速性能,就注定了四代发动机的涵道比要小,推力要大。为了提高发动机的推力,第四代航空发动机的高压涡轮叶片材料使用了第三代单晶耐高温合金,以至于其涡前温度高达1700℃-1800℃。F119发动机使用的是CMSX-10,涡扇-15或许用了IC10。而三代航空发动机的推力没有四代发动机的大,涵道比要比四代发动机的大。正因为三代航空发动机的推力没有四代的大,所以对其涡前温度要求没那么高。三代航空发动机一般使用了第二代单晶耐高温合金材料,涡前温度在1400℃-1600℃。
再来看歼20和歼11,歼16,歼10的区别。歼20作为第四代战斗机就要拥有超音速巡航,超机动性,隐身,超视距空战能力。而唯独超音速巡航和超机动性对发动机有较高的要求,小涵道比发动机比较适合于超音速飞行,所以说涡扇-15航空发动机肯定是一个小涵道比发动机。俗话说“发动机推力大,板砖也能上天”,拥有大推力的航空发动机,就可以对战斗机的气动布局要求不那么高。像F22那样横截面积较大,飞行阻力也较大。因为F22有两台推力巨大的F119四代航空发动机,就可以对气动布局的选择方案较多。而受制于航空发动机,歼20只能设计成横截面积较小的布局了,毕竟飞行时的阻力也较小。而涡扇-15是可以与F119相媲美四代航发,当歼20使用涡扇-15后其超音速巡航性能和超音速机动性都将有较大的提升。
而歼10,歼11,歼16作为三代乃至三代半战斗机,对其超音速性能的要求不高,使用涡扇-10发动机就已经足够了。毕竟涡扇-10发动机的涵道比要比涡扇-15的大,还会省点油,对增加这三型战斗机的作战半径也有好处。如果说,歼10,歼11,歼16使用涡扇-15的话,那就显得性能过剩,毕竟四代航发的造价也不便宜,适合机型使用就好。
由此可知,歼20使用涡扇-15,而歼16,歼11,歼10使用涡扇-10也是按照其机型的具体性能来看的,在性能和造价上取得平衡,就可以提高性价比。(图片来自网络)
歼-10、歼-11、歼-16都使用涡扇-10,为何只有歼-20要换涡扇-15?
众所周知,空军是三军中成立最晚的一支,但依旧受到了很多国家的重视。现代空军能够联合其他军种进行联合作战,又能单独进行作战,往往能够对战争的进程和结局产生重大影响。历经半个多世纪的风雨,中国空军今非昔比,已发展成为一支装备体系完备,训练水平较高,攻防力量均衡的钢铁队伍,如今,中国空军的总体实力已经成为了世界第三。
中国空军实力的提升,是因为我国空军列装了一大批先进的战斗机,比如歼-10、歼-11、歼-16等机型。这些战机的出现,让我国空军的实力提升了好几个档次。我国之所以能列装了好几款战机,是因为我国逐渐开始解决了发动机的毛病,我国的国产太行发动机涡扇-10终于能够扛起大任。
而发动机是战机的心脏部位,假如发动机是非常先进的,那么该战斗机的性能将会比原来好,甚至可能翻倍。我国涡扇-10发动机的出现,才逐渐与西方国家慢慢的减少差距,相信在我国科研人员的努力下,我国在航发领域,一定会追赶上西方国家。
据悉,涡扇-10“太行”发动机立项于1987年,2001年装机首飞、2005年完成定型审查考核,但由于性能不够稳定,并没有大批量生产。后来经过改进,出现了涡扇-10B型号,涡扇-10B发动机的推力在13.5吨左右,涡扇-10B发动机才开始批量生产。如今,涡扇10B发动机的寿命从原先的1500小时增加到了3000多小时。
涡扇-10B发动机只是为我国国产三代机研发的心脏部位,如今我国的四代机歼-20使用的发动机也是国产太行涡扇-10改进型发动机。歼20装备上这国产太行发动机基本上已经能满足动力需求了。但是仍然无法发挥出歼-20战斗机全部效能,例如超音速巡航,达不到美国F22发动机的标准,与美国F22装备的航发还是有差距。
要想达到与美国F-22战机使用的发动机同一标准,我国还是需要涡扇-15发动机的。涡扇-15发动机最大推力达到了18.5吨,采用了先进的双余度全权限数字电子控制系统以及三元矢量尾喷管,歼-20装备上性能完全不输F-22战机。因此,歼-20要想真成真正的神机,还是需要靠涡扇-15发动机。
歼-10、歼-11、歼-16都使用涡扇-10,为何只有歼-20要换涡扇-15?
简单说吧,我们的涡扇-10是属于三代发动机,歼20在小批量低速生产批次可以临时使用涡扇-10B,但涡扇-10B终究是第三代发动机,在最大军用推力和加力推力持续工作时间在15~30分钟左右,推重比为8,最大推力在14吨左右,与第四代发动机差距较大,不能满足歼20这类第四代战斗机对长时间高速机动的推力要求,仅此而已。
歼-10、歼-11、歼-16都使用涡扇-10,为何只有歼-20要换涡扇-15?
歼10是单发,11-15-16是双发发动机通用原始设计就是按照苏联 苏27的31发动机安排的,包括所有的保障维护都一样,他们也都属于三代机典范,,,歼20是四代隐身机,发动机要求肯定不同前者,体积可能一样但是性能需求彻底变了,所以两类战机使用心脏也完全不同就理解了
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