歼20国产发动机与世界第一还差多远?专家点评【组图】

【歼20国产发动机与世界第一还差多远】媒体《航空新闻》首次报道了美国五代机发动力的代表F-135发动机,正在进行下一代阶段增推型号——F-135GO2 (Growth Option 2 ,“增长选项”2)将让其推力在增长选项”1的基础上将再提高10%以上,推力将达到21.3至23吨之间,再次打破了世界军用大推力航空发动机的世界纪录,成为世界上推力最大的军用发动机,而与此同时,我国与F-135同属一代的涡扇-15发动机(歼-20飞机专用配套动力)也即将完成地面高空台试车,即将转入试飞院伊尔-76飞行台测试,军事专家告诉记者,发动机是飞机的“心脏”,其重要性不言而喻。飞行器的发展很大程度上依赖新概念推进系统的实现和改进。上世纪70年代涡扇发动机的问世,使战斗机的飞行速度、航程和机动性出现了历史性飞跃。过去几十年,发动机推重比从1提高到12,使飞机的作战推重比从0.4提高到1.4左右,耗油率下降约70%。以F-35A战机为例,其发动机F-135是迄今为止为战斗机研制的推重比9至10一级的推力最大的发动机,相对而来,我国研制的涡扇-15发动机与这个“世界第一”目前差距是非常明显的。

  军事专家雷泽告诉记者,F135发动机是世界上首个为多个型号战斗机同时研制不同类型发动机的项目,作为美国普惠公司专门为F-35战斗机量身打造研制的推进系统,其主推进发动机是由F-119改进的双转子加力式涡扇发动机。F135-PW-100采用常规推进方式 ,用于F-35A常规起降型战斗机,F135-PW-400采用常规推进方式,用于F-35C舰载型战斗机,最后,F135-PW-600采用升力推进系统,包括升力风扇、传动离合系统、滚转喷管和三轴承转向的尾喷管,用于F-35B短距起飞/垂直降落战斗机。这种同时推进三个不同型号的大推力发动机项目,而且还在前后不到4年的时间内纷纷实现定型装机,这是涡扇-15完全难以想象的,这是在大量预先研究基础上,获得大量实用改进成果后的“技术爆发”,相关配套研究和材料技术储备不足,是涡扇-15和F-135发动机发展想成了鲜明的对比,涡扇-15发动机在遭遇一系列挫折后,需要通过大量时间来改进解决问题,但F-135一开始就“闲庭信步",“自信满满”。

  作为F-119的衍生型号,F-135发动机采用了与F-119相同的核心机,这包括采用其3级风扇,6级高压压气机、带气动喷嘴、浮壁式火焰筒的环形燃烧室、单级高压涡轮、高压涡轮转向相反的单级低压涡轮、加力燃烧室,有一个不同的是,其矢量喷管换成了轴对称型号。虽然,F-135发动机的核心机同F-119的类似,但毫无疑问,其关键核心部件,如高压涡轮转子叶片装置采用了目前先进工艺、冷却技术和涂料,使其可以在温度大大高于叶片材料实际熔点的气体中工作数千小时。也就是说仅仅在在工艺、材料上的技术提高就已经让F-135发动机的性能得到了比较大的提高。同F-119相比,为获得更大的推力,F-135采用了更强大的低压系统,其中的压气机可以处理更多的气流,从而在增加推力的同时,提高了发动机的涵道比,因此也有人认为F-135是放大版的“现代化F-119”。

  虽然F-135发动机脱胎于F-119发动机,但其推力提高的强度是任何国家都无法比拟的,也就是说,这样的推力级别目前没有任何,实际装备战机的加力式涡扇发动机能够达到,就是F-135的基础F-119也都不能。由此可见F-135性能之强悍,更值得一提的是,F-135相对于F-119的推力虽然大幅度增强,但实际上是在同样核心机基础上用流量、高速性能换推力,耗油率却并未有多大的提高。不过,一些军事专家甚至认为其推力数据可能还有所保留,军事专家雷泽告诉记者,即使是已经开始生产的、用于F-22飞机的 F-119发动机,也只知道属于“35000磅级”,意思是海平面最大推力在155.6千牛范围内。F-135被归入“40000磅级”,这样,未来各型别的F-35 GO2发动机将获得同现在的F-22双发战斗机大致相当的推力,有些媒体则认为,F-135的诞生使航空发动机在涡轮风扇结构领域几乎没有更多可以升级的空间,因为它是现在太完美了。

  军事专家雷泽告诉记者,同样作为第四代大推力小涵道比涡扇发动机,美国F-135GO2两款改进增推型发动机的推比高达12一级,而俄罗斯苏-57战斗机的“产品”-30发动机的推力仅是其60%左右,而国产涡扇-15发动机由于设计经验缺失,其初期推比仅为9一级,最大推力仅为F-135改进型的一半,差距明显,而且双方的差距看似只是硬指标上的差距,但实际上是航发研制基础上的巨大差距。在美国五代机发动机已经完成第一个升级型号之后,我们和俄罗斯还在为第一个第四代发动机设计定型“艰苦行军”,这一差距本身就有20年。