殲20發動機有一獨特優勢 美國F22也只能望而興嘆無法企及
殲20裝備國產渦扇10發動機的圖片引起了各界廣泛的關注。有很多網友感嘆殲20終於有了一顆完全的中國心,可以不受限制的量產了。不過也有一部分人感到遺憾:認為只有新型渦扇15發動機全面取代渦扇10才能讓殲20發揮真正的戰鬥力。
其實渦扇10發動機也有自己的優點,而且是渦扇15及美國F22戰鬥機所裝備的F119發動機都所無法具備的,這意味著將來中國即便能大量生產渦扇15發動機,也仍然會在部分殲20上保留渦扇10發動機。
渦扇10是現階斷殲20的主要動力
很多人說渦扇10不好的原因可能只是簡單地看發動機推力,因為渦扇10的基本型是由SU27所配AL31發動機的國產版本,發動機推力只有12.5噸,即便是渦扇10A這類改進型推力只有13.5噸,而渦扇15的基本型推力就有15噸。 但是需要搞清楚的是:渦扇15的發動機雖然推力大適合超音速巡航,但是它不適合低速飛行或者說低速飛行時消油量很大。因為渦扇15和F22所使用的F119發機一樣,在技術上都屬於小涵道比噴氣發動機。為利於高速飛行它的外涵道直徑很小,性能上與渦噴發動機很接近。較小的風扇直徑與較大的推比相結合使得裝備渦扇15的殲20能和裝備F119發動機的F22一樣,能夠實現不加力超音速巡航。這和當年使用4台渦噴發動機的協和噴氣式客機一樣,當飛機到達高空後關閉發動機加力也能實現2M超音速巡航飛行。簡單的概括就是:渦噴發動機和小涵道比發動更適合超音速巡航飛行。
使用用渦噴發動機的協和能超音速巡航
但是F119和渦扇15這類小涵道比發動機的缺點和渦噴發動機也是一樣的:就是耗油量特別大,無論是超音速飛行還是亞音速飛行都是如此。區別僅於高速時飛行距離要遠一些,低速時飛行距離則比較短。這也是F22內置油箱在滿油狀態時時航程只有3000公里以下、滯空時間只有2個半小時的原因。如果殲20配備渦扇15發動機的話,則其飛行距離和滯空時間也將與F22相仿。
但是渦扇10這種三代飛機發動機由於沒有超音速巡航的需要,所以發動機的涵道比就大一些,耗油率就相對比較低。比如殲11配備二台渦扇10發動機可以用機身內部油箱達到3600公里的航程,滯空時間可以長達4個半小時。而配備渦扇10發動機的殲20也基本可以達到同樣的飛行距離和滯空時間。
渦扇15超巡能力好但滯空時間短
渦扇10發動機低速性好滯空時間長
通過對比可以看出,殲20配備不同發動機具有不同的性能:配備中等涵道渦扇10發動機可以讓殲20獲得較遠的飛行距離和較長的滯空時間;配備渦扇15小涵道發動機的殲20則可以在較短的時間內實現超巡衝刺。這種二種性能配置的殲20都是中國所需要的:具備亞音速遠程長航時能力的殲20適合執行遠程攻擊和戰區巡邏等任務,而具備超巡能力的殲20則適合快速奔襲和戰區掃蕩任務。戰時這二種性能的殲20可以配後使用並成完美的組合。而這種能力是F22所不具備的。
可能有人問了,那為什麼不發展一種既省油又適合高速飛行的發動機呢?其實這種理想的發動機就是世界航空強國正開研發的變循環噴氣發動機,而這也是六代戰鬥機的核心技術。這種變循環發動機有三個空氣涵道並可以自由地變化大小口徑,從而適合不同的工作狀態。當飛機需要低速經濟巡航時2個調節板向下調,擋住通過燃燒室的空氣氣流,使發動機工作在最省油的螺旋槳模式;當飛機進入高亞音速或跨音速飛行時就下調一個空氣調節板形成渦扇發動機工作模式;當進行超音速巡航飛航時時,二個調節板都向上偏,使其完全進渦噴發動機工作模式。簡單地說所謂自循環發動機就是一種同時具備螺旋槳發動機、渦扇發動機、渦噴發動機三種不同發動機性能的自適應性發動機,並且可以根據需要隨時在三種發動機模式中自由切換。
變循環發動機性能卓越
根據美國通用公司的測算,使用變循環發動機後在同等燃油條件下飛機滯空時間提高50%,航程增加33% 。現在攜帶兩枚1000磅炸彈的F-35C作戰半徑可達1400千米,而使用變循環發動機後,其作戰半徑可以達到2200千米。中國變循環發動機的研發技術現在和美國基本處在同一水平,也就是說以後殲20如果換裝變循環發動機話作戰半徑將會達到3000公里,在中國東南沿海起飛可以直抵關島;而中國隱形轟炸機如果使用變循環發動機的話遠程打擊能力則更加強悍。
不過變循環發動機性能雖然非常先進,但其走向實用還需要時間,在此之前各國只能使用現有發動機。中國殲20由於同時裝備二種不同性能的發動機,從某種意義上是具備了變循環發動機的功能:當需要快速突擊時就讓配備渦扇15發動機的殲20出擊,而需要執行戰區長航時巡邏壓制時就讓配備渦扇10發動機的殲20出動。
F22短時超巡能好滯空能力弱
面對中國殲20的這種意外能力美國估計是非常眼紅,雖然美軍F35使用的F135發動機在F119發動機基礎上通過犧牲超巡能力也獲得了低速和長航滯空能力,但是作為單發的F35綜合作戰能力顯然不能雙發重型機殲20相比。 所以在可預見將來,同時配備渦扇10和渦扇15發動機的殲20戰鬥機家族將具有世界上最強的動力組合,即便美國的F22也望塵莫及。
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