国产战斗机发动机是哪生产的(国产战斗机发动机是进口的吗)

珠海航展上,我国航空发动机技术领域有几个最重要的进展。一个是展台上的太行发展型发动机,另一个更为令人关注的就是进行飞行表演的J20换上了锯齿形喷口的新型发动机。这台发动机明显不是以往J20装备的矢量版WS10B,新的发动机采用了锯齿形喷口,并且是引射喷口。喷口弹性元件和机身锯齿之间的间隙和WS10B相比大幅缩窄。很明显这是一型不同于WS10B的新型发动机。这台接替WS10B的发动机按编号顺序应该叫WS10C。但这个编号是否正确,官方并没有明确,我们这里暂且称其为WS10C。正如太行发动机出现在珠海航展上就意味着其即将开始退居二线一样,今年WS10B也就是太行发展型发动机出现在珠海航展上,也就意味着WS10B也要逐渐退居二线了,从今年起WS10C也要逐渐开始挑大梁了。那么我们就来回顾一下WS10C的研发历程。

我们前面说过我国第五代战斗机配套动力的发展是建立在高推核心机基础上的。高推核心机第一阶段发展的成果就是WS10B,第二阶段就是WS10C。WS10B原计划的加力推力是155千牛,这个显然是对标美弟F119发动机的。从WS10B开始就已经是标准的第四代发动机了,虽然指标跟F119相比多少还有点差距,但已经属于同一代动力了。因为高推核心机达标比较晚,所以WS10B降低了设计指标。军用推力在97千牛左右,加力推力在144千牛。WS10B在近五年前一直都是挑大梁的。J20从服役到现在都是用这台发动机,J16以及J10C的后期型号用的也是这台发动机。但是WS10B跟F119相比推力毕竟是有差距的,这就是为什么WS10B没有像WS10C采用锯齿形尾喷口的主要原因。因为锯齿形尾喷口多少还是有些推力损失,要不然早用上了,毕竟锯齿形尾喷口的雷达反射截面要好很多。

这样追赶F119的任务就落到了WS10C的身上,而且有WS10B这个型号垫底。WS10C的研发也更从容了。WS10C的验证机于2011年交付,而此时WS10B也在J20上开始了试飞。随后的进展就是WS10C在四年前在2021号原型机上开始试飞。目前应该已经完成了试飞,即使没完成也应该到了扫尾的阶段。说到追赶F119,那么WS10C的性能指标到底如何。官方的信息肯定是没有,但是从公开的信息中仍然可以找到线索。我们来看下这篇公开发表的论文。

这篇论文研究的是第四代舰载机动力的性能需求,其中提到表2数据为第四代舰载机发动机相对与某推重比10一级发动机的改变量,参考发动机为俄罗斯的AL-41F(下限)和美F135-PW-400(上限)发动机。至于这个四代舰载机的发动机可能只是随便搞的一个理论推算。比较有意思的是这个某推重比10的发动机,某字意味着这台发动机可能是真实存在的。AL-41F和F135-PW-400发动机的性能指标是已知的,可以推算这个某推重比10发动机的性能指标。可以推算出这台发动机的加力推力在150.04KN~150.98KN,军用推力为103.47KN~104.59KN。在全世界范围内有能力研制推力大于12吨的战机用大推力涡扇发动机的国家只有中美俄三家。AL-41F和F135-PW-400的参数明显对不上。那么这个某推重比10一级的发动机只剩下两个可能,这台发动机不是F119发动机,就是我国的在研发动机。从这些数据来看显然不是F119。F119的中间状态推力为105KN,加力推力155.7KN,而且人家也不可能把发动机提供给我们,再研究也是白研究。所以这台发动机只能是我国在研的发动机。从指标上来看,其中间状态推力为104KN左右,加力推力150KN左右。比WS10B要高,那么这些指标是WS10C的实际性能指标吗?可能不是,因为此文发于7年前,而此时WS10C应该还在验证机阶段。按照我国惯例,验证机阶段发动机的考核指标不是100%,而是96%。也就说量产型的WS10C军用推力可能在108KN左右,加力推力在156KN左右。

从这套指标上来看,已经追上F119了,完成了WS10B原计划的任务。更重要的是其参数指标和WS10B相比提高不是太多,直接替代WS10B是比较容易实现的。而且其设计同样是建立在高推核心机上的,所以其推力响应曲线和WS10B是非常接近的,飞行包线左侧几乎一样,只是拓展了飞行包线的右侧。这样用WS10C代替WS10B,不用对J20机体做明显修改,大大简化了换发的过程。事实上我们也并没有看到今年飞行表演的J20的机体外型有什么明显的修改。这也能够从一个侧面证实用AL31FN给J20首飞是多么不靠谱,因为AL31FN离合格的五代机动力性能差了37.8%。如果换发其机身设计、气动外型必然要大幅度修改。而没有改就意味着发动机性能相差不远,J20原来使用的发动机必然不是AL31FN。WS10C也有信心上用上锯齿形喷了,因为推力上来了也不用担心推力损失了。不过因为喷口和机身锯齿没有什么活动空间,所以现在的WS10C的喷口不是矢量喷口,再说引射喷口本身是双层的,中间有缝隙还有很多小零件,对隐身不利,结构又复杂,不适合同时实现矢量功能,所以最终WS10C的矢量喷口应该不是现在这个样子的。

至此,我国高推核心机在战斗机涡扇发动机上的应用已经走过了第二阶段,至于第三阶段可能就叫WS15了。国内军事专家称加力推力为18.3吨、大修间隔4000小时、加力耗油率1.98,比F119的2.4要好不少。但这可能意味着WS15的定位可能发生了变化,涵道比可能有不小幅度的提高,已经不太适合追求高空高速了。反过来可能意味着WS10C可能就是J20完全版的终极动力。即使J20再装上WS15,可能也不再是一个纯制空型战斗机了,J20有可能朝战斗轰炸机的定位上发展。目标可能就是成为J16的接班人,这都已经是后话了。反正用WS10B的时候J20已经可以达到2.55马赫,用上WS10C极速可以已经接近3马赫了,再高机体材料可能已经受不了了,整个材料体系都要重新设计了。

国产战斗机发动机是哪生产的(国产战斗机发动机是进口的吗)

Top