傳說中的渦扇-10G發動機有什麼特別之處？

截止目前為止，渦扇-10G的技術狀態並未被官方公布，但可以從國內外媒體的一些新聞報道中找出蛛絲馬跡。一般而言，研發飛機要盡量避免新飛機和新發動機同時研製，因該方案風險較大。設計過程中，新飛機和新發動機都會因為研發目標和現有設計方案之間存在矛盾，需要根據試驗結果不斷修改設計，發動機的直徑、長細比、推力值，飛機內部的發動機安裝空間、重心分布都會不斷變更。

在殲-20設計之初，由於國際標準中隱身飛機必須使用150千牛推力等級發動機，而我國當時僅擁有120千牛推力等級的AL-31F，顯然不能滿足殲-20使用要求。因此不得不採取新發動機和新飛機同時研製的大風險方案。但隨著殲-20順利首飛，研發工作走向尾聲，渦扇-15的技術攻關還遠遠沒有完成，難以裝到殲-20之上。為此中航工業將研發計劃調整為兩步走戰略：第一步先以AL-31F和國產渦扇-10發動機為動力系統，研發生產殲-20A，暫時滿足我國空防戰略需求，防止出現周邊戰略對手服役F-35，我國無四代機可用的局面。第二步繼續研發推力150千牛級別的新發動機渦扇-15 「峨眉」，待成功後與殲-20配裝，研製生產殲-20B。

隨著殲-20從試飛到正式服役走過6年時間，渦扇-15距離全面成熟狀態仍然較遠，研發進度頻頻被推遲，從西工大學報文章可知，該發動機連關鍵技術的理論攻關都尚未完成，更別說做出合格的成品樣機。但2017年開始，F-35已經在日本服役並將大量部署，其配備的發動機F-135推力等級更是達到了180千牛，領先AL-31F一代半。這使得殲-20整機推重比遠小於F-35，而殲-20又更側重拓展作戰半徑，內油重量必然超越F-35戰鬥機一大截，聯合影響之下使得殲-20除油料外的可用載重非常小，可根據公開數據簡單計算如下。

殲-20：最大起飛重量（36噸）-空重（19噸）-燃油重量（11噸）=6噸。F-35：最大起飛重量（31噸）-空重（13噸）-燃油重量（8噸）=10噸。可見殲-20的可用載重落後F-35多達40%，雙發戰鬥機不如單發戰鬥機，全是發動機之弊所致。可用載重小就只能以減少先進航電系統、載彈量和感測器的安裝數量來彌補。這些妥協又會讓殲-20的作戰能力降低，難以和F-35相抗，更別說F-22了。為此，在渦扇-15配裝前研製一款渦扇-10改進型發動機實現過渡的需求越來越迫切。根據相關新聞報道顯示，2011年開始，在渦扇-10A的基礎上，中航工業集團開始研製推力更大的渦扇-10B，推力達140千牛等級。而在2014年開始，根據俄羅斯媒體報道，中國又開始在渦扇-10B的基礎上改進研發推力更大的渦扇-10G，推力達到了額定要求的150千牛級別，推重比接近10，與F-119的差距幾乎可以忽略不計。

目前殲-20使用的AL-31F發動機

據俄羅斯《外國軍事評論》雜誌報道，渦扇-10G一共有7級高壓壓氣級，裝備先進的數字控制系統，具有出色的單位工作參數和更低的可探測性。這裡面所指的更低的可探測性值的是兩方面：一是雷達隱身，二是紅外隱身。在雷達隱身上，主要採取在發動機尾噴管和風扇附近塗覆隱身材料的方式吸收一定的雷達波，從而減少RCS。在紅外隱身上，主要是指對噴射尾流溫度的控制，控制方法有兩種：一是在尾流里摻雜一定的吸熱和低輻射率材料；二是對尾噴管進行形狀修飾，鋸齒狀噴管就是典型的紅外隱身處理方式。

那麼這是否就能說明我國的發動機技術趕上F-119並且不用再開發新的發動機了呢？並非如此，因為就整體技術而言，渦扇-10G雖然在推力上趕上了F-119，但實現這一目標的代價很可能是降低部分其他參數。一般來說，發動機推力由發動機葉片強度、發動機直徑、涵道比、燃料、空氣含氧量五個因素決定，由於殲-20為發動機預留的安裝空間大小固定，渦扇-10的發動機直徑不可能改變。燃料和空氣含氧量屬外界因素，也不可能改變。但卻可以減少發動機的涵道比或以發動機葉片壽命為代價實現推力提升。縮小涵道比會使得更多的空氣進入內涵道，增加推力的同時也會讓發動機耗油率增大，減少殲-20的作戰半徑。發動機單晶葉片製造技術一直以來都是我國發動機製造的難點，該部件

只能自己製造不能靠進口，渦扇-10A也因此一直達不到AL-31F的壽命水平，工作不久就會出現裂紋甚至斷裂。單晶葉片的質量取決於葉片材料和製造技術，從央視公開報道來看，國內能製造合格的單晶葉片的企業僅有一家：成都航宇超合金技術有限公司。其於2015年首次生產出金屬錸合金材料的單晶發動機葉片，但今年上半年才通過中國科學院工程熱物理所輕型動力實驗室的150小時發動機地面試車試驗。從這個時間上的矛盾可知，渦扇-10G的性能提升不太可能是使用了國產高性能單晶葉片，如果採取原有渦扇-10A/B的發動機葉片，只有讓該發動機強行提速才能實現更大的推力，當然這會降低發動機葉片壽命。

綜合上述，渦扇-10G可能採取了減小發動機涵道比和提升渦輪轉速兩種措施達到了155千牛的推力目標，這也可以解釋了為何2014年中航工業集團立項開始研發渦扇10G，2015年就生產出來樣機並配裝到了殲-10C被外國媒體報道的事實。

有外媒報道渦扇-10G的壽命僅有500小時，而同期俄制AL-31F發動機的的壽命長達4000小時，美製F-119發動機的壽命長達12000小時以上，三者不在一個檔次上。從高壓壓氣機的級數觀察， F-119僅用6級就實現了150千牛的推力，而渦扇-10G是7級，中美兩國高壓壓氣機的研發水平也有差距。

不過如此做的好處在於，渦扇-10G的研發相對簡單、消耗經費很少，並不會妨礙渦扇-15的研發進度。從公開報道可知，渦扇-15已將最大推力的研發目標從150千牛等級上調到180千牛等級，力求達到F-135的水平，為了這樣一款能將中美髮動機製造水平差距拉到僅有0.5代的「爭氣機」，殲-20確實值得等待。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！