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广州市花都华宇化工有限公司 厂长 张琪

歼-20换涡扇-15后中国高兴不起来?油耗远小于F119,令全世界惊叹

转载 2020-08-01 08:29:36
标签: 涡扇-15 “峨眉”发动机

近日,歼-20B进入量产的消息引发了外界的广泛关注,该机在换装矢量推力发动机后获得了超机动能力。同时引起关注的还有涡扇-15的进展,消息称预计在2-3年内可以小批量装备歼-20。俄媒发表文章声称,“涡扇-15的研制获得了巨大成功,但是中国人却高兴不起来”,原因是涡扇-15平均油耗要比涡扇-10大出近40%。从燃料消耗的角度来看,涡扇-15存在着明显缺陷,导致歼-20换装后航程大幅下降,因此减少了中国人的兴高采烈。事实真是如此吗?答案是否定的。


据悉,涡扇-15和F-22配备的F-119都属于小涵道比发动机,小涵道比发动机的特点是拥有更大的军推,能够让战机获得超音速巡航能力,缺点是更耗油。F-22是重型战机,作战半径只有760公里,被认为存在着巨大缺陷,很多人因此认为歼-20换装涡扇-15存在同样的问题。F135的涵道比是0.57,AL31F的涵道比是0.59,而F119的涵道比只有0.2-0.3,这也是造成其F-22短腿的一大原因。涡扇-15作为一种小涵道比发动机肯定也面临着同样的挑战,不过中国已经解决这个问题,其中间耗油率为0.67KG/dan/H,远过小于F119的0.90KG/dan/H,也小于AL-31F中间油耗的0.795。因此,涡扇-15预计要比F-119节油30%左右,并不存在明显的油耗缺陷。

最高评价:令全世界为之惊叹!

涡扇-15又叫“峨眉”,真实水平如何呢?央视《工匠之家》节目在5月25日给出的评价称:中国战机“心脏”已经从成熟的三代发动机太行系列,跨越式发展到第五代“峨眉”发动机,成就“令全世界为之惊叹”。之所以能让全世界惊叹,是因为涡扇-15让中国航发一举达到了与美国并驾齐驱的水平。

太行是三代发动机

体现发动机水平的指标包括涡轮前温度、推重比、寿命、油耗等因素。公开的资料显示,涡扇-15的涡轮前温度为1925K,F-119的涡前温度为1977K,都属于现代航发最高水平;涡扇-15的推重比为10.87,F-119是不到11,双方几乎没有差距;涡扇-15初始寿命为3000小时,而F-119能达到8000小时,主要原因是涡扇-15仍处于试验阶段,寿命的提高需要一个逐步的过程,涡扇-15的设计寿命也达到了8000小时。

“峨眉”已经是第五代了,跨越式进步

值得注意的是,央视把“峨眉”发动机称为第五代,这意味着涡扇-15的实际性能比大家此前估计的还要高。第五代发动机的标准是推重比是12-15,涡轮前温度为2100-2200K,将使用双层壁超冷/铸冷涡轮叶片和第三代单晶合金。中国DD405单晶空心耐高温涡轮叶片早在前几年获得了突破,现在可能还有更大的惊喜,这才是涡扇-15变身第五代发动机的关键。

据悉,F-119的推力为17.4吨,其第一阶段推力为14.5吨,第二阶段为15.6吨,第三阶段才达到了17.4吨,推力的增加主要是通过增加涡轮前的温度来实现的。涡扇-15拥有后发优势,使用了粉末涡轮盘和单晶叶片技术,其第一阶段的推力就达到了16.2吨,目前试验的是18吨级的产品,装机到歼-20时推力有可能达到20吨级。涡扇-15的军推为12吨左右,结合歼-20优秀的气动设计,甚至能做到双1.9的飞行速度,也就是在1.9万米高度以1.9马赫的速度巡航。仅从推力上来看,说涡扇-15性能“让世界惊叹”并不为过,说明中国航发已经站到了与美俄相同的起跑线上。

涡扇-15并非不存在油耗大的问题,估计比涡扇-10在巡航阶段油耗量大17%左右,缺点相比获得的超音速巡航能力来说可以忽略不计。涡扇-15的最大问题还是试验进度,因为航空发动机的试验几乎没有捷径,能在3年后装备到歼-20已经很值得国人兴奋了。中国已经有了推力超过15.5吨的涡扇-10G,涡扇-15有更多时间把推力打磨到接近20吨的水平,让我们拭目以待吧。

来源  强国新武器

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