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改进型歼20让西方倒抽一口凉气:最大弱点已被克服美国没优势了

  歼-20自问世以来,西方虽然震惊于优秀的气动外形设计,但是每次谈到歼-20的时候,都是要重点提及歼-20的发动机问题,由于歼-20在过去很久内都在使用相对落后的发动机,因此西方眼中的歼-20存在严重缺陷,甚至不能称为五代机。

  然而在最近,一架编号2052的歼-20试飞照片引起了全世界的关注,这架歼-20相较于量产型歼-20修改了鼻锥设计、驾驶舱后部机身隆起、驾驶舱略微升高,从发动机尾喷口来看,应该是换装了涡扇-15。

  对于这架歼-20,西方将其称之为歼-20A,双座型的歼-20则称为歼-20B,9月9日,美国《战区》网站发文认为,使用了涡扇-15发动机的歼-20A克服了过去最大的弱点:动力不足。随着涡扇-15投入到正常的使用中,中国的隐身战斗机有望获得“超音速巡航”能力。

  提起“超音速巡航”,过去对于中国军迷来说是一个相当“高大上”的能力,一架战机想要获得超音速巡航能力,必须拥有大推力发动机。而航空发动机在很久内都是中国弱项,杨伟这样的顶级战斗机总设计师,能够为歼-20设计出优秀的气动外形,但是在厂家没办法提供大推力发动机的情况下,再优秀的设计师也是巧妇难为无米之炊,只能尽可能从别的方面来进行弥补。

  早期歼-20使用的是俄罗斯的AL-31发动机,这种发动机也是苏-27、歼-11、歼-10A的动力。在上世纪80年代,AL-31算是世界上非常先进的一款涡扇发动机,它由莫斯科土星设计局研制,采用四级低压轴流压缩机、九级高压轴向压缩机、加力燃烧器以及一个轴对称超音速喷嘴的复杂设计,长度为4.9米、重量1500千克,军用推力7.8吨,最大加力推力达到12.5吨。

  这样的技术指标,对于上世纪90年代的中国来说是可望而不可及的,虽然AL-31的推重比低于同时期美国的F100、F110发动机,但是最大推力指标却要高于早期的F100发动机,比如最早的F100-PW-100发动机,长度4.8米、最大加力推力接近11吨,重量为1300千克,推重比接近8。AL-31的推重比虽然不如F100,尺寸也略大一些,但是却以多付出200千克重量为代价,获得了多出1.5吨的最大推力,苏-27在使用2台AL-31的情况下,能够比使用2台F100的F-15多出近3吨的最大推力,对于提升机动性有相当可观的收益。

  而中国在引进苏-27的时候,也大量进口AL-31发动机,并将其作为歼-10战斗机的动力。歼-20首飞的时候,涡扇-10发动机尚未完全成熟,AL-31依然是中国唯一可靠的大推力发动机,因此早期的歼-20依然使用2台AL-31作为动力。

  虽然AL-31的动力对于苏-27来说是够用了,但是对于歼-20这种第五代重型战斗机来说,2台AL-31所带来的25吨推力依然不太够看,因为第五代战斗机需要具备超音速巡航能力,而2台AL-31在不打开加力的情况下,只能为歼-20提供大约15吨的推力,考虑到歼-20巨大的机体尺寸,哪怕拥有极高的升力系数, 15吨的军用推力很难保证歼-20正常起飞重量下可以在一定程度上完成超音速巡航。这也是在歼-20出现很久后,西方媒体不承认歼-20是第五代战斗机的原因。

  使用AL-31发动机的歼-20,面临的情况其实跟早期的F-14舰载机很相似,F-14A的重量达到了19吨,比苏-27还高,但是F-14A使用的TF-30涡扇发动机,加力推力却只有可怜的10吨,重量高达1800千克。使用TF-30发动机的F-14A,推重比甚至要低于同时期的F-4“鬼怪”舰载机。虽然得益于可变掠翼设计,F-14A在低速与高速情况下都拥有不错的水平机动能力,但是与动力澎湃的F-15进行格斗对抗的时候,F-14A每次都无法跟上F-15的垂直机动,经常会因为能量不足而在缠斗中落入下风。F-15飞行员甚至会根据F-14A的翼展情况来判断它的能量状态,只要F-14A将翼展放到最大,说明此时F-14的速度很低,只可以通过放大翼展来增加升力,有经验的F-15飞行员就会立即爬升甩掉F-14A。

  而歼-20虽然拥有优秀的气动设计,但是气动外形并不能完全弥补动力系统上的不足,就比如垂直爬升的时候就纯比拼发动机推力了,没有一点技巧可言。歼-20凭借优秀的气动设计,在水平机动的时候可能不惧F-22,但是一旦跟F-22比拼垂直机动,就会跟F-14A一样,暴露出发动机推力不足的问题。

  而且AL-31还存在一个非常严重的问题,比如在材料和制造工艺不如西方的情况下,苏联为了给AL-31发动机减重,牺牲了AL-31的支撑系统和润滑系统的可靠性,导致AL-31有时会因为轴承润滑不足而抱死,虽然使用2台AL-31同时出现发动机抱死的几率极低,但是使用一台AL-31的歼-10,却因为这样的一个问题吃尽了苦头,有多架坠毁的歼-10,都是发动机抱死停车导致的。

  再加上俄罗斯一直不愿向中国转让AL-31发动机的生产线,因此中国一直在积极研发涡扇-10发动机来代替AL-31。涡扇-10算是一款融合了美苏技术的发动机,在布局方面借鉴了AL-31,核心机则是基于美国的CFM56,而美国则在CFM56核心机的基础上,研发出了F110涡扇发动机,这就导致涡扇-10在涵道比、推重比方面的数据与F110发动机非常相似,两款发动机能算得上是表兄弟。

  涡扇-10最早装备于歼-11B战斗机,经过数年时间完善成熟之后,涡扇-10也开始在歼-10、歼-20上面装备。与AL-31相比,涡扇-10发动机在常规使用的寿命、可靠性、油耗、推力方面都有不小的提升,出口到巴基斯坦的涡扇-10B发动机,最大加力推力超过了13吨,而歼-20使用的涡扇-10发动机,最大加力推力应该超过了14吨,甚至接近15吨,大大改善了歼-20推力不足的问题。

  但是使用涡扇-10作为动力,对于歼-20来说依然只是权宜之计。因为涡扇-10的涵道比较大,虽然推力提升了,但是却影响了在高空高速状态下的表现,使用较大涵道比发动机的战斗机,其高空高速表现都比较一般。就比如F-14A使用TF-30发动机,虽然推力不足,但是超音速飞行性能却很不错,后期F-14换装了推力更大的F110发动机,虽然推力增大了,但是因为发动机涵道比加大,导致F-14在高空的最大飞行速度反而略有下降。

  而歼-20在设计之初,就对截击性能有比较高的要求,需要飞机拥有很强的超音速性能,因此涡扇-10的大涵道比设计,更适合歼-10,却不适合歼-20,使用涡扇-10的歼-20依然算不上完全体,只是让中国量产歼-20不受其他几个国家影响了。

  然而当歼-20开始使用涡扇-15的时候,西方媒体就开始倒抽一口凉气了,因为涡扇-15的装机,扯掉了西方最后一块心理优势。西方媒体声称,涡扇-15的最大加力推力至少有36000磅(相当于16.3吨),最终目标是达到40000磅的推力(相当于18吨)。使用涡扇-15的歼-20,所能获得的总推力,比使用涡扇-10的歼-20多出了8000磅(相当于3.6吨)。试想一下,使用涡扇-10的歼-20已经能够表现出相当的好的机动能力了,要是推力再多出3.6吨,歼-20的机动性会有多么恐怖?

  西方媒体认为,使用了涡扇-15发动机的歼-20A,在推力方面将超越F-22。而F-22因为设计年代更早,在航电方面已经落后于歼-20了。至于武器方面,歼-20拥有射程更远的双脉冲霹雳-15,F-22还在使用AIM-120。西方之前还会安慰自己:F-22拥有更强的发动机,但是现在美国唯一的优势也没有了。

  拥有了涡扇-15的歼-20A,才算是完全体,相比临时客串的AL-31与涡扇-10,涡扇-15是为歼-20量身定制的,适配程度更高。比如涡扇-15的涵道比设计更适合歼-20,能够让歼-20彻底发挥出自己的超音速潜力。

  F-22的发动机推力足够大,但是它的气动外形更偏向于优化隐身与亚音速机动能力,而歼-20的气动外形则更完美的兼顾了隐身、亚音速机动与超音速机动,凭借着远距鸭翼的设计,歼-20拥有比F-22更低的超音速配平阻力,换装了涡扇-15的歼-20A,超音速巡航能力将优于F-22。

  一旦歼-20获得了更强的超音速巡航能力,这就从另一方面代表着美军将缺少能够有效拦截歼-20的战斗机,不仅F-35追不上歼-20,就连F-22在超音速巡航状态下,依旧追不上歼-20。为避免自己的预警机、加油机受到歼-20的攻击,美军在战时就只能让自己预警机、加油机后撤,或者派遣更多的战斗机为大飞机进行护航。

  而且涡扇-15的装机,意味着歼-20的供电量将更加充足,过去许多无法全功率运作的电子设备,在涡扇-15装机后可以满功率运行了,歼-20还可以使用更多的电子设备,极大的提升了歼-20的电子战能力,美军的电子干扰机想干扰歼-20也不太容易了。

  之前中国空军的飞行员就曾表示:一旦进入超音速,就是歼-20的天下。现在歼-20换装了涡扇-15,中国的飞行员已能自信的表示:无论在亚音速还是超音速,都是歼-20的天下!

  这就等于未来的制空权,将牢牢掌握在中国空军手中,无论是F-22还是F-35,都已经没办法撼动歼-20的地位了。美军唯一的指望,就是期盼自己国家的第六代战斗机能够早日服役了。可是现在中国已经在材料、航电、武器系统、发动机领域追上了美国,气动外形设计又是中国科研团队的强项,失去了全部优势的美国,在第六代战斗机领域指望什么领先中国呢?比单机性能比不过中国,比工业产能的话,美国更是没办法跟中国相提并论,届时失去了空中优势的美国,唯一的选择就是乖乖退出亚太,放弃打中国的主意。可以说中美战略竞争的转折点,就是从涡扇-15正式装机后开始的。

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