涡扇15会应用到歼10上吗? 假如歼-10,换装“涡扇-15”,会不会更厉害?

太行和峨嵋的尺寸应当差不多吧。

歼10不能用涡扇15,因为发动机的尺寸不一样,太行和AL31之所以可以互换,是因为这两款发动机不但基本性能是一致的,就连发动机的尺寸都是差不多的,所以换了不会对飞机的气动外形产生影响,也不会需要重新测定飞机的基本性能,但是涡扇15不一样。

歼10已经是一个性能非常成熟的平台,不需要大改。

涡扇15涵道比肯定比现在的太行要大,发动机的进气口直径也更大,增加空气流量,在这种情况下,涡扇15必然比太行要粗很多,如果换装涡扇15,歼10需要扩大后机身的直径,同时会因为后部的重量增加,需要在前部也增加设备或者直接上配重来平衡飞机的重量,确保重心不变,这样对于飞机的基本性能影响就比较大了。

歼10战斗机的结构强度不是很高,这是制约他进一步提高的瓶颈。

气动外形改变、发动机推力改变、飞机的空重改变,这就使得这个飞机不再是歼10了,而是一款新的飞机了,需要飞上天去逐步的试飞,摸准他的基本性能,比如速度、升限、爬升率、转弯半径等等,这样一来,可不就等于新研发了一个飞机,这倒不如真的就去新研发一款五代中型机算了呢。

如果结构强度没有问题,歼10早就改成图中的样子了。

如果是就现有的歼10,直接改进加装涡扇15,那就更不可能了,因为如果要加粗机身,必须把现在的机身给切割掉,这会影响飞机的结构强度,要知道现在飞机大量运用一体化零部件,机身和翼身相接的地方很多是直接加工出来的,要换等于要把飞机拆了,重新加工制造,这可是图啥了,费得这个力气,换取的那点性能提高,完全没有必要。

涡扇15会应用到歼10上吗? 假如歼-10,换装“涡扇-15”,会不会更厉害?

技术上可行,但是歼10没有必要、也没有福气用涡扇15。

今天(3月23日)是歼10首飞21周年的日子,21年前歼10在成都的惊天一跃,成为歼10家族辉煌的开端,也是我国战斗机研制攀登世界一流水平的开端。

21年后,歼10家族衍生出A、S、B、C数个型号,总产量接近500架。更重要的是,通过歼10项目,中国真正掌握了现代战机研制全流程经验,为后歼20乃至更先进机型的研发奠定了基础。歼10的重大意义,怎么说都不为过。

在歼10的发展过程中,发动机是个绕不开的话题。在立项之初,歼10的配套发动机是当时尚在研发中的涡扇10。但是由于涡扇10研发严重滞后,军方一度想用落后的涡喷15(米格23上R-29发动机的仿制型)凑合,但是虽苏27引进的AL-31发动机挽救了歼10项目。目前交付部队使用的所有歼10系列都是使用AL-31系列发动机。

关于歼10在研制阶段换发,还有一段故事。歼10在研制时是按照涡扇10的尺寸设计,而换装的AI-31FN直径比涡扇10更小,宋文骢总师力排众议,从2012年生产的1013和1016的试用批歼10后就对后机身进行了修型处理,阻力更小,飞行性能更高。对比上图和本文第一张图片(首飞原型机还是按照涡扇10后的尺寸设计),两者发动机舱的曲线明显不同。

歼10虽然在立项之初以涡扇10为目标发动机,涡扇10也在原型机和2架歼10B上进行过测试,但是交付作战部队的歼10系列(包括B/C型)都是俄制发动机,涡扇10与歼10兜兜转转,却是有缘无分,这也让很多国发党心里不得劲。

至于本文讨论的歼10能否使用更先进的涡扇15,笔者的观点是:技术上可行,但是实际上没必要。

虽然笔者也不知道涡扇15的尺寸,但是对于歼10系列能否使用涡扇15,歼20已经给出了答案。众所周知,歼20的目标发动机是涡扇15,但是目前使用的是99M1发动机,这也是歼10B/C使用的发动机。歼20可以由99M1换成涡扇15,那么歼10由99M1换成涡扇15也没什么解决不了的技术障碍。但是,无法通过现有飞机换装的方式进行,因为涡扇15推力比99M系列更大,需要的进气量也必然更大,进气道的尺寸之类的飞发融合都得重新设计。

歼10的后续型号可以使用涡扇15,歼10在使用推力更大、性能更好的涡扇15后,飞行性能肯定会进一步提升。但是实际上没必要,歼10后续型号使用涡扇15的概率非常低,基本上不可能,原因由如下几个:

1、歼10未来在中国空军中的角色。

歼10在研制之初是作为制空战斗机使用,但是随着歼11系列和歼20这些重型机撑起中国空军的脊梁,歼10将会同美军的F16一样,沦为打杂的角色,主要以对地攻击和有限的国土防空为主,制空任务主要由重型机挑大梁。在这种情况下,歼10未来的改进应该以提高多用途能力为主,尤其是改善挂载能力。

笔者觉得这才是歼10未来发展的模板。

2、涡扇15将优先保证歼20系列使用,歼10系列没那个福气。

涡扇15作为歼20的目标发动机,各方面对其望眼欲穿。按照最乐观的估计,涡扇15将在3年后定型、2025年成熟,之后将全力保证歼20系列的批量生产,像歼10这样的“低端”机,怕是10年内都排不上。

而且,笔者怀疑歼10在发展到C型后,是否还有必要继续持续改进生产。等到涡扇15成熟的时候,中国除了歼20,估计第二款四代机也会面世,中国将用四代机逐步替换所有3代机,包括歼10。至于成飞方面是否会以涡扇15为基础开发出一型类似F35的单发中型四代机,那就拭目以待了,这某种程度上也算歼10用上涡扇15了。

涡扇15会应用到歼10上吗? 假如歼-10,换装“涡扇-15”,会不会更厉害?

从歼20三换菊花来说,歼十倒是能上涡扇15,而且不困难也不麻烦。但是具体上不上,啥时候上不好说。

涡扇15是国之重器,要优先给歼20安装的。没有一个事比这个更急。给歼20装涡扇15,那是雪中送炭,给歼10装涡扇15,只是锦上添花,意义有限。新发动机产量有限,歼10没有什么优先级。好东西全得上歼20。

图一:歼20万事俱备,只欠用涡扇15塞进菊花。

涡扇15是我国第一款推比能达到十的军用喷气发动机。歼20装了它就能超巡,超机动。两者是绝配。中国空防最大的压力就是F-22和F-35,能对抗这两个的,除了歼20就没有了。歼10不管换不换装涡扇15,都不能对抗F-22和F-35。

歼20先后上过俄罗斯原装的AL-31F、99M1和WS-10B这几款发动机来看,涡扇15的尺寸和重量,跟另外三款发动机差不多,不需要大改飞机的机身。这就是等于在说,歼10C和歼11B的换菊手术,没有任何攻不下的技术难关。

图二:歼10换装新型发动机是必需的。但是不急。

出于稳妥考虑,涡扇15肯定需要搞几架测试机装上试试。看看会不会出毛病,如果出毛病了,得找到解决的办法。所以从这个意义上来说,歼20,和歼11,都有可能改成测试飞机。

当然了,我国的歼10C和歼11B,还是比较新的,会服役很长很长时间,再服役20年大家都不用奇怪。这时歼10C和歼11B就必须要升级。那时涡扇15的产量应该上来了,歼20可能吃不完。于是在中末期升级时,顺手换个涡扇15,也就是顺理成章的事。

图三:歼11B过个十年八年,也有可能会换上涡扇15。

装上了涡扇15的歼10C,性能提升那是必须的。在航程和机动性上,包括载弹能力都会提升一大截。但是歼10C在那时就不是主力了,基本上轮不着干防空的活,主要是扔扔炸弹舔地。

涡扇15会应用到歼10上吗? 假如歼-10,换装“涡扇-15”,会不会更厉害?

可以,但这么做的效费比很低,不划算,在已经有歼20的情况下,没这个必要。

涡扇15虽然推力大得多,但它与歼10的设计动力涡扇10有很大差异,属涵道比低于4.0的小涵道比涡扇发动机,着重强调不开加力的军用推力,以便能使歼20在这个推力下超跨音速(0.8-1.2马赫)巡航飞行。而涡扇10是中等偏大涵道比发动机,强调中间推力下的低油耗,以便能让歼10在这个推力下获得更大的航程。可见,涡扇15版歼10即使实现超音速巡航,耗油量也会剧增,航程和外挂能力都会大幅缩水,得不偿失。

歼10的载油量与机体强度都不支持涡扇15

歼10与歼20的定位也有很大差异,歼10的鸭翼加三角翼布局虽然突出超音速性能,但那是开加力状态下的短暂超音速机动,这种瞬时超音速机动与歼20的持续超音速机动有很大不同,如F22可在1.5马赫的速度下持续进行6.5G过载的机动,歼10的机体强度并不支持这种高强度超音速机动。在战斗机的设计中,飞机的机体强度和机动性之间要取得一个平衡,强度超过机动的需要会带来不必要的增重,机动过载超过机体强度的承受能力会造成损害,很显然,歼10机体强度的富余有限。换装涡扇15后,它如果强行持续超音速机动,有减寿、裂纹乃至空中解体的隐患。

歼20围绕超音速巡航和超音速机动进行了全面优化,在这方面,歼10无法与之相提并论

正象涡扇15为歼20专属定制一样,涡扇10也是专门为歼10设计的,二者无论是尺寸还是飞行包线都有很大差异,歼10改装涡扇15的工作量会很大。而且,歼10弃涡扇10而用涡扇15,相当于从歼10C改回歼10A,从某种意义上说是一种“倒退”。用涡扇15固然显得“高、大、上”,但歼10实际上无福消受,作一个不恰当的比喻,涡扇15版歼10就像穷小子娶“白富美”一样,虽然看着赏心悦目,但从长远看,很难守住。一句话,合适的才是最好的。

涡扇15版歼10与AL31F版歼10一样,机身与发动机的匹配都有相当的难度,要付出不菲的代价

涡扇15会应用到歼10上吗? 假如歼-10,换装“涡扇-15”,会不会更厉害?

这种可能性几乎是不存在的,虽然在技术角度来说完全可以换装,但是价值已经不大了,因为这种改动接近于重新设计,在歼20战机的全面投产,我军已经进入五代机,对上一代战机的需求自然要下降,对此进行大改的价值也就显得成了问题,尤其是在这款发动机实际上还没有正式列装的情况下,过早的考虑,给歼10换装实际上已经没有啥意思。

从时间角度说,更不许可,涡扇十五要优先安装到歼20上,只有再有多余的产量才能用于其他型号,这将是一个很长的过程,也许有了多余的产能,歼10也差不多要停产了,那么在这种情况下,换装这种新的发动机,更没有什么他的意思了。

这两款发动机还是不太一样的,一旦换装性能提升倒是有可能,但是幅度还是非常有限,还会造成一个新的问题,那就是维护体系要有所不同,为一款战机配款两款发动机,会让维护很麻烦了,我们是否愿意付出这样的代价呢?

现在给歼10换装涡扇十五发动机没有什么意义,只是简单的锦上添花,不具备决定性的意义,所以可能性非常低,几乎不会被考虑。

涡扇15会应用到歼10上吗? 假如歼-10,换装“涡扇-15”,会不会更厉害?

可以用,但要改进气道,不过用涡扇15技术升级涡扇10最划算

一般战斗机很难更换不同型号的航空发动机,尺寸不一样,接口不一样,配重不一样,都让更换工作变得极度困难。当年歼-10在设计过程中,选装发动机从涡喷-15调整为俄制AL-31F,导致整个机身后半段都推倒重来,研发进度拖累了一年多。但是对于AL-31F、涡扇-10和涡扇-15这三款发动机来说是例外,后两款发动机在研发过程中,有意考虑作为歼-10、歼-11的未来换装使用。所以这三款发动机都是选用相同的管线接口标准,以及相近的尺寸布局,理论上进行互换问题不大。歼-20试飞时使用了AL-31发动机的改进型号99M,现在用特供版的涡扇-10G。

涡扇-10立项初始作为歼-10的配套发动机,但一直到歼-10首飞近20年后才终于装备在歼-10C上

不过安装问题解决后,还有个问题要头疼,那就是进气道。发动机推力大小归根到底,还是要靠燃烧多少空气,学术点说法是核心机的空气径流量。航空发动机对于气流要求很高,流量、气流速度以及压缩比都要符合要求,一个不如意给你个喘震就会把你吓得半死。在战机上这些都是由进气道负责伺候,发动机差异大的话,进气道也必须要进行修改。这方面涡扇-10和AL-31F发动机推力相差不大,互换不大,而涡扇-15单推力上就增加很多,对于空气流量要求必然不一样,歼-10、歼-11这些原先按照涡扇-10/AL-31F发动机标准设计的进气道恐怕就有相当大的问题。

歼-20的进气口面积非常之大,这显然是为涡扇-15推力所需的空气流量而设计的

历史上,因为进气道差异,导致发动机换装计划失败的案例有不少。跟我们比较近的有涡扇-9秦岭发动机的仿制对象,英国斯贝发动机(RB163-MK202),该发动机英国原计划是作为英国版F-4鬼怪战斗机——F-4K换装使用。虽然RB163-MK202性能上远超美国原装的J79涡喷发动机,但是进气道不匹配,斯贝发动机安装上后不仅输出功率不足,而且故障频发,同时F-4战斗机进气道相当短,修改难度太大。最后英国人也放弃,把这发动机和相关技术推向国际市场以图挽回点投资,最后我们捡了个漏。最近的还有法国阵风战斗机,M88发动机推力不足一直是个诟病,但赛峰实际上早已研发成功9吨级推力的M88-9型发动机,不过需要增加10%的进气口气流量,但阵风坑爹的半埋式进气道设计修改起来工程量相当大,所以法国现在在勾引三哥和阿联酋这些国家,想让他们投资赞助。

阵风的半埋式进气道虽然结构简单,但修改起来很麻烦,法国佬现在勾引印度三哥拉赞助

歼-10战斗机在发展到歼-10B时,对进气道进行重新设计,使用DSI进气道,这种进气道结构简单,修改调整工作量也较小。理论上歼-10重新设计进气道的话,换装涡扇-15完全具有可行性,不过原使用AL-31F、99M和涡扇-10的歼-10系列战机恐怕无法直接换装,只有新生产型号重新设计进气道才行。

歼-10更换DSI进气道,也有增加进气流量,适应改进型号发动机对气流量的需求

这样就涉及时间成本问题,歼-10毕竟还是个三代机(俄标第四代),等到涡扇-15成熟并完善(单发战斗机对于发动机可靠性要求高),恐怕这时间要排到2025~2030年左右了,在这个时间点,继续批量投产新型号歼-10恐怕并非善举,要面临一装备就已落后的局面。并且歼-10自身由于载油量以及挂点限制,多用途能力相当有限,即使作为辅助配合作用也远不如歼-11系列。

接塞峨眉通蜀险,过山仙掌倚秦高。

所以个人认为,与其费尽心机想办法让歼-10用上涡扇-15,还不如到时候借涡扇-15的技术反哺升级涡扇-10,在不改变发动机工作环境情况下,提升发动机的推力、可靠性以及寿命。这种做法其实也很通用,比如美国F100系列发动机在2009年推出最新型号F100-PW-229EEP,就充分利用F119和F135发动机的技术改进压气机、风扇、涡轮机和电子管理控件。这种做法更适合对已装备的歼-10战斗机进行升级,提升战斗力。

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