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歼20终于装上"中国心"服役 但要华丽转身或还需10年

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来源:兵工科技

空军在线2021年1月5日发布了全新的空军宣传视频,其中包含了一则极具含金量的信息——一架安装了锯齿裙边新型发动机的歼-20战斗机腾空起飞,但凡是观看过2018年珠海航展上歼-10B矢量推力验证机精彩表演的人们都会马上发现——歼-20安装的这部新型发动机,与歼-10B矢量推力验证机上的那部矢量推力发动机在尾喷管结构和外形上高度一致,这意味着,歼-20上已经安装了矢量推力版本的“太行”发动机!在首飞十年之际,歼-20终于装上了“中国心”。

“太行”矢推版基于涡扇-10B研制,推力仍为12.5吨

众所周知,歼-20早期试飞时使用的,是俄制的AL-31F发动机。而歼-10B矢量推力验证机采用的矢量推力发动机,实际上是在国产“太行”的改进型号涡扇-10B的基础上研发推出的。

涡扇-10经历多年研发,先后推出了基本型号涡扇-10和实际装机型号涡扇-10A。涡扇-10A在装机歼-11B国产重型双发战斗机后,在使用中不断暴露和发现各种问题,同时在后续生产研发中陆续予以改进,推出了“高可靠性”改进型涡扇-10B,涡扇-10B在推力达到设计标准的同时,最关键的是其可靠性和实际使用寿命大幅提升,发动机首翻期和寿命指标显著改善。从“太行”到涡扇-10B,标志着“太行”完成了从能够装机使用到“可用”的重大飞跃。

必须指出,涡扇-10B的推力数据,与涡扇-10A一样达到了“太行”的设计指标,即12.5吨,但并未有进一步的提升,进一步的提升,将在涡扇-10B的后续改进型号上陆续实现。涡扇-10的矢量推力版本,实际上是在涡扇-10B的基础上研发而来的,很多猜测认为矢推版“太行”推力达到13.5甚至14吨,目前而言尚言之过早,是不准确的或者说夸大的。

涡扇-10B矢推版发动机最大的技术特点,是采用了隐身的矢量推力喷管,矢量推力有利于进一步提升歼-20的超机动能力,这在近距格斗中,有利于充分发挥歼-20机动性强的气动布局优势;而隐身的锯齿裙边型喷管,从公开论文可知,其除了有利于雷达信号隐身外,对于红外信号隐身也具有较明显的效果,可以说是一种综合隐身措施,可有效抑制歼-20的后向雷达、红外辐射特征,增强其全向隐身能力。

矢量推力版本“太行”的另一个特点,是在发动机控制系统方面全面推广了FADEC数字全权限发动机控制系统,它是“飞火推一体化”技术应用的前提,FADEC控制下的“太行”矢量推力版本发动机,将矢量推力发动机与飞机飞行控制系统、火控系统交联在一起,既显著提升了飞机的飞行控制系统能力、飞机的机动性,同时也使得飞行员对整机的操控更“得心应手”。实际上,早在2018年珠海航展上,航空工业集团公司614研究所(航空动力控制系统研究所)就展出了应用于“太行”发动机的国产FADEC系统的模型。目前,“太行”涡扇-10B发动机已经全面应用了FADEC系统。

早期的“太行”发动机,因为每批发动机主要性能参数一致性差,发动机之间个体差异极其显著,曾一度导致FADEC系统难以全面推行使用,目前FADEC系统的全面使用,从侧面也表明“太行”的生产制造技术水平得到大幅度提升,发动机主要参数性能较为一致和稳定。

歼-20战斗机的未来:先“太行”、后“峨眉”

目前,关于“太行”矢量推力版本的具体名称,尚未有官方公布,有俄罗斯军工媒体在报道中称其为涡扇-10B3型发动机,有的国内报道将其称作涡扇-10C。此外,还有“太行”进一步的增推改进版本,通过对核心机、燃烧室等的进一步改进,充分发挥和挖掘“太行”的潜力,预计其推力将超过13.5吨。

目前,歼-20的装机发动机研制,采取的是两条腿走路的方式,第一条腿是涡扇-15“峨眉”,它是歼-20的目标发动机,也是其“第二阶段完成版本”的装机发动机,它的设计推重比达到10一级,对标美国的F119发动机;而由于涡扇-15的研制难度实在太大,在目前短期内,以中国的航空发动机技术积累,尚难以取得全面突破,涡扇-15“目标发动机”的研制完成尚需时日,因此为了保证歼-20第一阶段形成战斗力,第二条腿就是“太行”,目前,涡扇-10B矢量推力版本,已经基本能够满足歼-20目前阶段的需求,实现很大一部分的技战术指标。而未来几年里,随着“太行”涡扇-10X等深度改进增推型号的出现,歼-20的性能将得到更充分的发挥。

待到2030年前后涡扇-15逐步成熟,则歼-20则可以完成华丽转身,实现其全部的技战术设计指标。

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