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6代变循环发动机出来了吗,为什么J20还要用WS发动机?歼20最终会换装哪个发动机

admin admin 发表于2022-08-10 16:52:46 浏览85 评论0

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变循环发动机至少未能成功运用在先进战斗机上,美国人在战斗机上都未装备变循环战斗机,作为歼20配套的五代先进发动机至少我们可以确定的是这款发动机的推重比达到五代战机所要求的10一级,当然传闻中歼20配套的涡扇15发动机也已经在歼20上装机测试之中,所谓的变循环发动机什么时候能够研发成功,并未用上变循环发动机,在国产航空发动机性能不过关的背景下,歼20最终会换装哪个发动机歼-20的目标型发动机。

6代变循环发动机出来了吗,为什么J20还要用WS发动机

变循环发动机,这玩意是上世纪五、六十年代美国的航空科技研发人员率先提出的一个概念,源自美军方要求制造一种战斗机在亚音速时,能做到高推力、低油耗;而在超音速时,除了保持高推力以外,还要尽可能降低阻力的航空发动机。

在此概念下,率先诞下的航空科技结晶,就是普惠公司的J-58-1发动机,被装在美国空军的SR-71“黑鸟”侦察机上,2台变循环的J-58-1发动机输出的强劲动力,赋予了SR-71侦察机26600米的实用升限,以及3马赫超音速巡航速度,是当时世界上飞得最高、飞得最快的侦察机。

SR-71,在苏联、古巴、朝鲜以及其他华约成员国的上空来去自由,如入无人之境,当时地球上所有的战斗机、高射炮,甚至包括防空导弹,对于SR-71这架空中的“黑鸟”都无可奈何,在雷达屏幕上能看到,但打不到就是打不到。-j20发动机

在3倍音速高速飞行时,SR-71也存在问题,即机体长度由于热胀会被拉长约30厘米,尽管其油箱管道采用了弹性设计,能利用油料的流动来带走高温部位的热量,尽管采用了很多措施,但SR-71的油箱,因为机体热胀冷缩,会发生一定程度的泄漏。-j20发动机

因此,所谓的变循环发动机,迄今为止也就只运用在了SR-71侦察机上,其他的先进战斗机,并未用上变循环发动机。

随着中俄在战斗机航空发动机领域的持续发力和推进,美国空军为了保证其“技术抵消”战略的有效性,对战斗机又重新拾起了变循环发动机这一路子,企图在航空发动机领域再力压俄中一头,保持美国空军战斗机在性能上碾压俄中。-j20发动机

但显然由于技术方面的制约,变循环发动机至少未能成功运用在先进战斗机上,迄今为止也就只运用在了SR-71侦察机上,而“黑鸟”现已正式退役。

变循环发动机,曾经最有可能就是装上F-22隐形战斗机,但是非常遗憾通用电气公司耗费巨资研制的YF-120变循环发动机,在F-22隐形战斗机项目竞争中,最终输给了普惠公司的F119-PW-100涡扇发动机。-j20发动机

尽管YF-120变循环发动机在F-22项目竞争中失败了,但其发动机在低速时,以涡轮风扇发动机方式工作;发动机在高速时,以近似涡轮喷气发动机的方式工作,其优异的性能和创新性的变循环方案,使其在航空发动机业拥有举足轻重的地位。-j20发动机

据中航发动机副总裁张健称,中国发动机研制的技术目标时间表,已经排到了2030年,意味着中国航空科技人员,或许已经开始涉足变循环发动机的研发,但以中国航空发动机落后于美俄欧洲的客观现状,所谓的变循环发动机什么时候能够研发成功,都具备极大的不确定性。-j20发动机

美国通用电气公司研发成功了YF-120变循环发动机,仍然未被美国空军所采纳, 虽然在性能上强过普惠公司的 YF-119,却比 YF-119 技术风险高、研制费用大,也是其竞争失败的主要原因之一,美国空军不愿冒险。-j20发动机

对于中国空军来说,歼-20是高性能的隐形战斗机,对于航空发动机的选择非常慎重,绝对不会冒失,在国产航空发动机性能不过关的背景下,宁愿花巨资引进被军迷戏称为“三姨夫”的俄罗斯“礼炮”公司设计制造的AL-31FN发动机。-j20发动机

只有在国产WS-10改、WS-15涡扇发动机研发成功,且在持续试飞验证过程中,被证明质量可靠的前提下,新制造的歼-20隐形战斗机才逐步舍弃了俄制AL-31FN,换上了国产的WS-10改和WS-15涡扇发动。-j20发动机

对于中国空军歼-20隐形战斗机来说,采用新颖的变循环发动机,本文作者判断至少在20年内,可能性是不存在的,毕竟在航空发动机领域,中国最起码落后美国20-30年。

参考中国1984年引进24架UH-60“黑鹰”直升机,直到2019年10月1日,国庆70周年阅兵式上,仿UH-60“黑鹰”的直-20直升机,才正式对外公开亮相。

中国航空科技人员逆向测绘仿制“黑鹰”直升机和通用电气公司的T700-GE-700涡轴发动机,耗费了整整35年时间,可见航空科技的难度有多大。

美国人在战斗机上都未装备变循环战斗机,只是最近才开始吹嘘变循环发动机,多半是因为美国的AETD和AETP项目,作为第6代战机的动力系统,才引来了国内一大波的网络跟进炒作。

其实,对于变循环发动机,中国航空科技人员保持了沉默状态,是否可以理解成对于研发成功变循环发动机,仍然将遥遥无期,一、二十年内,肯定不会有结果。

歼20最终会换装哪个发动机

歼-20的目标型发动机,就是涡扇-15,早就计划好的。涡扇-15是我国配套立项研制的第四代战斗机发动机,推比10以上,应该是矢量推力,我国的歼-10B于2018年在珠海的表演,可知,矢推技术已经获得了重大成功。目前只看涡扇-15进度。据悉,涡扇-15,在2006年交付了验证机,2016年工程原型机完成了高空台实验,现在进行的应该是实机测试。网友们可能等得心急了一点,然而在魂舞大漠看来,没有消息就是最大的好消息,说明它在开始稳步推进之中。现在交付部队的歼-20,使用的是俄制第三代AL-31改进型发动机,基本可以满足主要性能需求,与中国国产第三代航空发动机,即涡扇-10“太行”,推比等同,都是8一级。可以期待的是,换发以后的歼-20,可达到性能设计要求。-j20发动机

▲“太行”三十年。军用大推,到8一级,世上只剩下三家,中美俄。“太行”的成功意味着我国正式进入航发发达国家俱乐部。2018年,歼-10B矢推验证机,飞得疯狂,对岸的绿媒狂吐酸水,说“太行”终于摆脱了航展模型的丑名,说话有点不正经,惨遭大陆网友吐槽。其实这个人不专业,更不懂得航发技术的宝贵和来之不易,美俄第三代军用大推,都经历了近三十年的折腾,才取得了成功。当年美国F-100,一直未成,两种三代机,F-15和F-16,十多年间落下了一个“机库皇后”的丑名,直到摆脱了一味追求先进性的误区,向可靠性、耐久性和安全性要战斗力,在性能与可维修性和高可靠性之间搞平衡,很快便大获成功。AL-31我们都知道,也是折腾得很苦。“太行”亦如此,必须迈过推比8这个坎,以后就好了。-j20发动机

▲“峨眉”又十年。怎么样了呢?魂舞大漠依据美俄两家经验判断,应该近二年即会获得成功。一款航空发动机,集多种学科、技术和工艺为一身,“太行”成功,怎么估计都不算过份,就这个意义上说,我们已经积累了相当厚实的家底,再向前推进,到10一级,基本可与美俄比肩而立。听到这,不少人可能要直跳起来,不可能,根本不行,请问你的依据是什么,无非我们此前落后,多年落后,给人造成了落后的印象,现在我们就挺强的呀,除了美俄,就是咱们,你不觉得吗?这次,一、二年内,再次完成了10一级,即追平了美俄,再向前走,即是谁快谁慢的问题,看看第五代发动机,谁能率先研制而出。现在的“峨眉”已经来到了重大时间节点,离交付已经不远了。好饭不怕晚,不妨子姑待之。-j20发动机

▲山风猎猎。以前我们总是有了飞机,才上马相关发动机型号,现在则不然,航发集团成立后,理顺了研发体制和机制,重要的是研发“太行”,有了一支相当优秀的人才队伍,建设的资金也有了可靠的保障。预研机制得了健全建立,从此结束了上马飞机才有发动机的局面,等于说,正式结束了飞机要等发动机的历史,这点非常重要。以后座座山山,在航发集团哪里,会一座座提前立将起来,这才是真正可喜可贺的。-j20发动机

歼-20的发动机造价有多少

歼20作为我国自主研制的第一款五代重型隐身战机,歼20的装备服役不仅填补了我国在五代隐身战机领域的空白,更重要的是歼20的装备服役也使得中国成为全球第三个独立自主研制五代隐身战机,并成为全球第二个批量装备服役五代隐身战机的国家。歼20自2017年装备服役以来,经过几年的批量装备服役,现阶段歼20批量装备服役数量早已达到两位数,未来还将更多,而歼20作为我国自主研制的第一款五代隐身战机,虽然整体性能很是先进,但是现阶段歼20配套的涡扇15发动机仍然没有装备服役,对于歼20而言依然存在不足之处。-j20发动机

而歼20现阶段装备的发动机就是我国自主研制的第一款批量装备服役的涡扇10B加力式喷气发动机,这款发动机不仅批量装备在歼20身身上,同时包括歼10C、歼11B、歼16站内及都装备了这款发动机,关于这款发动机的造价有多高?官方并没有说明,不过我们仍然能够从同级别的AL-31F来推算一下。2011年中国同俄罗斯礼炮航发公司签署了140台AL-31F发动机的采购合同,该合同价值接近7亿美元,算下来的单台AL-31F发动机的价格500万美元。-j20发动机

后期歼20换装了国产涡扇10B发动机后,虽然官方一直没有公布过涡扇10B发动机的生产成本,但是按照国产价格普遍低于进口价格推论的话,按理说涡扇10B发动机的单价应该在400万美元左右,但是介于当前涡扇10B发动机从2016年初开始批量生产至今也不过5年时间,五年时间里累计产量产不多在300台计算的话,这个单价应该是有一定程度下降区间的,但是介于我国在先进航发技术上还不是很成熟,而且没有先进的发动机生产线来提升产量的同时快速降低成本,所以个人估算涡扇10B发动机现阶段的生产成本应该在420--450万美元之间。按照2018年网络上曾经推算过歼20单机生产成本大概在9000万美元计算的话,涡扇10B单台发动机生产成本保持在420-450万美元之间是符合生产成本占比的。-j20发动机

当然传闻中歼20配套的涡扇15发动机也已经在歼20上装机测试之中,关于这款发动机我们也可以大胆猜测一下,作为歼20配套的五代先进发动机至少我们可以确定的是这款发动机的推重比达到五代战机所要求的10一级,也就是说这款发动机最大加力推力在15吨以上,那么按照五代战机10一级发动机推重比计算的话,这款发动机自身重量大概在1.4吨左右,这么轻的重量却要达到15吨的加力推力,在发动机材料上肯定是采用了很多先进材料,比如此前我国成功实现技术突破的镍基高温合金材料等先进材料的上马,发动机的单价相比现有的涡扇10B会有一个上涨趋势是明显的。-j20发动机

不过对于歼20五代隐身战机而言,只要涡扇15能够更早、更快的装备歼20隐身战机,至少对于歼20而言能够进一步提升其综合作战实力,那么单台上涨一些也hi合情合理的。而且涡扇15的装机测试也为后期我国基于涡扇15先进航发核心机,衍生出更多先进航发是有其重要战略意义的,比如未来我国可以基于涡扇15先进核心机衍生出沈飞FC31隐身战机所需的先进中等加力式发动机、衍生出运20大型运输机使用的大涵道比涡扇发动机、同样也能衍生出更加先进的大型航发动力,助力我国运30超重型战略运输机更早腾飞。-j20发动机