现阶段型号寿命还不到美F22的二分一【402com永利】,FC31中型双发设计怎样

日前网上流传出了一张中国新型涡扇发动机的照片,据称这就是为FC-31配套研制涡扇-19。长期以来孱弱的发动机一直是制约中国战机发展的最大瓶颈。那么如今中国发动机实力究竟如何?

发动机是飞机的心脏。在菜特兄弟之前,尽管许多人做了不少飞行试验,但都没有得到令人满意的结果。其中一个重要原因,就是发动机十分笨重,效率不高。从螺旋桨到喷气式,从亚音速到3马赫,航空技术的每一项重大突破都与发动机密切关联。所有的航空大国都把发动机技术列为最需要保守的机密之一;美国在削减军费的情况下,反而增加航空发动机的研制经费;而俄罗斯靠着先进的发动机技术,竟能弥补电子技术与美国的差距,使战机的总体水平与美国抗衡。因此,我们完全可以说,没有杰出的发动机,就没有先进的战斗机。

问题:好不好?

航空发动机作为现代工业皇冠上的明珠,代表了一个国家工业的制高点。而评价一个国家航空发动机水平的关键就是看战斗机上用的大推力涡扇发动机。而有一点大家必须知道:目前世界上能独立研制第三代大推力涡扇发动机的国家只有中美俄。

▲苏-27优异的机动性与其配套得AL-31F发动机分不开

回答:

▲美国F100系列发动机到目前为止仍是最优秀的三代涡扇

今天,军用飞机最常用的发动机是涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机,我们经常看到的所谓涡喷发动机和涡扇发动机,分别是它们的简称。有的军用运输机采用涡轮螺旋桨发动机,它被简称为涡桨发动机。涡轮喷气发动机主要由压气机、燃烧室、涡轮、喷管等组成。有的还带有加力燃烧室,称为加力式涡轮喷气发动机。涡轮喷气发动机的基本工作原理是:由涡轮带动压气机旋转,使进入发动机的空气增压;空气增压后,进入燃烧室与燃料混合燃烧,产生高温、高压燃气,高温、高压燃气推动涡轮转动做功,并经尾喷管高速喷出产生反作用推力,从而推动飞机前进。

迫不得已的选择,也是唯一正确的选择。

FC31是航空工业沈飞在我国四代机项目竞标中输给成飞的歼20后,为了获得四代机的研制经验,自筹资金上马的隐身战斗机项目,代号:鹘鹰,FC31是鹘鹰的外贸编号。

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沈飞方面接连在三代机和四代机竞标中败给成飞后,深刻的认识到再照抄苏霍伊绝对是没有前途的。痛定思痛之下,沈飞决定换个活法—看看抄袭洛马有没有出路。

当然,这只是笔者的玩笑,沈飞党不要当真。同样的技术路线和相似的性能需求下,两种飞机长得很像很正常,就像全世界的家庭轿车都是四个轮子一个方向盘。FC-31和F35作为中美两国的“低端”四代机,确实有很多相似之处,难免也会被军迷拿来对比。FC-31的诸多糟点之一就是其双中推的布局选择。

从战斗机的技术路径来看,在尺寸、起飞重量相似的条件下,单发布局一定程度上优于双发布局,这是因为双发布局比单发布局付出的结构重量更大,复杂程度提高,使得战机在载荷航程性能上有先天劣势。

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这一点在上个世纪美国轻型战斗机计划中展露无遗。单发布局的YF-16能量特性更好,几乎在所有指标上都优于双发布局的YF-17,赢的竞标,最终发展为大名鼎鼎的F-16—笔者认为这是最成功的三代机。

相似的尺寸和吨位条件下,双发布局的FC-31对比单发布局的F35,似乎已经先输一局。但是实事求是的说,FC-31的双发布局是迫不得已的选择,因为以中国航空发动机产业现在的水平,你把所有的航发研发人员枪毙一边,也无法拿出F-135那样逆天的发动机。

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F35使用的F135发动机,是目前世界上推力最大的战斗机用发动机,最大军用推力128KN,最大加力推力191KN,推重比超过10。F135是F35项目的基石,这款逆天发动机使得臃肿的“肥电”获得了不输F16的机动性能。而FC-31目前使用的RD33及其国产仿制版本涡扇13,最大军推50KN,最大加力推力81.4千牛,推重比就不说了。也就是说,两台RD33加起来的推力还不如一台F135。绝望的是,F135的改进型已经在测试中,推力提升了20%左右,最大加力推力超过22吨。

当然天生乐观的中国军迷会说RD33/涡扇13只是FC-31的过渡动力选择,目标发动机是涡扇19。

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根据网络上曝光的消息,涡扇19是第四代中等推力涡扇发动机,推重比超过10,最大加力推力超过9.5吨。且不说即便这样两台涡扇19的推力还是不如现在一台F135,而且等涡扇19装机,F35可能已经用上下一代变循环发动机了。在航发领域,我们跟美国的差距不是一星半点。

虽然FC-31使用双发布局是迫不得已的下策之选,但是这也有意外的好处,正所谓“失之东隅,收之桑榆”。笔者认为FC-31使用双中推有如下三个好处:

1、FC-31使用两台直径相对较小的中推,可以降低机身后部的厚度,使得FC-31跟F-35相比,阻力更小,气动性能更优。

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F-35最受诟病的地方就是机身肥厚、臃肿,这其实与F135发动机息息相关。F135发动机为了保证推力性能,涵道比较大,造成风扇直径较大,其进气口直径高到1.17米,而RD33的直径为1.04米,所以FC-31的机身比F35更加纤细。

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FC-31的机身沿纵向越来越薄,与F22有异曲同工之妙,使得整体气动布局的升阻比指标更好,这也是沈飞方面放话FC31空战性能压倒F35的基础。

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笔者觉得F-35使用单大推的核心原因是为了迁就F35B这个型号,因为双发布局在垂直起降时的控制难度更大,单大推是必然的选择,也算是迫不得已。当然,前提还是因为美国有能力搞出F135这样推力逆天的发动机,一台顶两台,不费劲!

2、双中推布局有利于设置更大的机腹内置弹仓。与F135相比,RD33的长度相对短,可以给机腹主弹仓留下更多的空间。

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F135发动机由于尺寸较长,其前端侵入了内置弹仓,使得F35的弹仓只能做出两个分开的单独弹仓,限制了弹仓空间。

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而RD-33长度较短,使得FC-31的机腹弹仓尺寸更大、而且更规整,弹仓空间更好一些。当然,可能深度不如F35。

3、双发布局带来的安全性优势使得FC-31更适合作为舰载机。

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坊间盛传沈飞以FC-31为基础拿下了我国第四代舰载机项目,其双发布局的安全性总好过单发布局,尤其是考虑到我国航发的一贯表现。为什么歼10量产型就是不用太行?!在茫茫的大海上,如果是单发飞机遇到空中停车,那就跳伞后看老天爷心情了。双发飞机遇到单发停车,好歹还可以飞到离航母近的地方跳伞,生存率大大提高。

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大黄蜂的故事是最好的注解。双发的YF-17在空军轻型战斗机项目中输给单发的YF-16后,美国海军却看中了其双发布局安全性能好的优势,YF-17最终蜕变为F/A-18家族,称为一型非常成功的舰载机。

综合以上几个优点,笔者觉得对于我国来说,在FC-31这样的中型机上采用双中推布局才是正确的选择。如果不是为了F35B这个型号,F35没准也会采用双中推布局。

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无独有偶,除了F35,目前公布的其它四代机计划,包括韩国、土耳其、英国和法国,全都是中型双发构型,可谓殊途同归。

回答:

在三代机出现的时候,发动机开始有了不同的推力档次。分成了教练机用的小型发动机,推力在30千牛左右。大型涡扇发动机的推力从70到100千牛。双发战斗机仍是主流,单发的轻型战斗机变成低档战斗机。也就出现了安装双发小推力F404的轻型战斗机F-18。但是欧洲的狂风也是小推力的RB199,却是重型对地攻击机。因为对地攻击机的重量总是比对空战斗机的要大,同时作为远程截击机和制空的F-15差不多。中国就把双发中推力的称作中型战斗机了。主要包括F18大黄蜂,米格29。其实这两种飞机人家自己都是当做轻型战斗机看的。现在随着阵风台风的出现,中型机的队伍又庞大了。歼31自然划归中型机行列。还出现了中型机陷阱的理论。而且有些中国人单纯安装重量,以为最大起飞重量接近20吨的都是中型战斗机了,就把歼十也划到中型战斗机的行列。不能不说是中国特色。结果面对美国的F35,中型还是重型就搞不清楚了。其实别说歼十,就是歼31也属于轻型战斗机。现在按照起飞重量划分战斗机比较尴尬。因为很多是多用途战斗机,比如F4,对空作战是18吨,对地攻击是28吨。特别是第三代战斗机,发动机剩余推力大,F15对空作战从20吨到30吨不等,重量数据变化很大。F4是重型战斗机,但是和F/A-18大黄蜂轻型战斗攻击机在重量上差不多。用重型战斗机和轻型战斗机划分的方法容易得出不准确的结论。

那种用中型机陷阱去评价歼31的观点是不准确的。说双发中推力的战斗机航程短也没有令人信服的根据。说米格29航程短的人都忘了,轻型战斗机米格21航程更短,米格战斗机总是比同时代的美国战斗机航程短。F-16的航程远是设计的好,增加机内油量。与米格29机体形状相似的苏27机内油量就很大。所以米格29航程短不等于歼31的航程也肯定短。也不能肯定歼31的内置弹舱就小。还是要取决于结构设计如何优化。作为重量比歼20小的战斗机,能带4枚中距弹就可以了。隐身战斗机的优势是超视距作战,如果携带红外近距弹就是为近距格斗预备的。这个时候隐身措施已经失去作用了。而且以后导弹外形也可以进行隐身设计。或者携带隐身设计的导弹外挂吊舱,像保形油箱一样的。

歼31能否推广的关键是价格。过去F16战斗机为了降低成本而设计成白天的,隐身战斗机就不能只是白天的了。F35走的是美国的多用途路线,加强对地打击能力,还希望三军通用降低成本。还找了外国合作分摊成本。这几项措施只有对地攻击中国还能采用。目前歼31等待外国合作和海空军通用的前途还不明朗。不过歼-31一旦有了四代高推重比发动机才能扫除最后的障碍。

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402com永利 15 回答:

由沈飞独立自主研发设计的第五代隐身中型战斗机,目前已经推出到了2.0的版本,并且该型战机还未被军方认同,还在进行大量的试飞测试以及相关的改进工作。还有一点的就是FC-31这个代号,只是沈飞在其内部自身的代号,并不是中国空军授予的战机正式代号,只是这个代号在民间流传的比较广,也因这个内部代号几乎成为了该型战机的标准代号。

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至于FC-31中型隐身战斗机,就以目前的技术来看,该型中型隐身战斗机搭载的还是俄制的RD-93加力式涡轮风扇发动机,这款航空发动机也是俄制米格-29系列战斗机家族的标配,但该型航空发动机整体的技术水平还是比较落后的,只相当于欧美航空发动机上世纪80年代的产物,也因此现在的FC-31中型隐身战斗机搭载的俄制航空发动,只是解决了有无的问题,至于想要完全的发挥出其真正的实力,还需要另想它法。

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当然,这并不是FC-31这款中型战斗机最终的状态,其真正的完整技术装备是在换装了国产的大推力中推航空发动机之后,才算是这款中型隐身战斗机真正符合了中国军方对于当时该机型提出的相关在技术上的和作战能力上的各种要求。到那时,也是FC-31这款中型隐身战斗机,具备与美制F-35系列中型隐身战斗机一决高下了的能力了。

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同时也比较尴尬的局面就是,就算等到FC-31这款中型隐身战斗机成功搭载了国产大功率中推航空发动机顺利完成相关的试飞
,FC-31这款中型隐身战斗机很有可能已经赶不上中国军方设定的相关交付节点了,比较有可能被别的飞机设计厂商拿出的更为成熟的战机方案,所夺走。

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回答:

在世界作战飞机轻重划分中实际上并没有严格的划分界限,所谓的中型战斗机在以前也就是最大起飞重量在20吨上下的作战飞机,而随着美军最大起飞重量超过30吨的F35系列战斗机的问世,中型战斗机达到二十多吨甚至接近或者超过三十吨都成了常态。一般情况下,中型战斗机都使用一台发动机,这样的好处就是节省空间,更加省油,而由于现代战争对战机推力和机动能力的要求越来越高,对于众多航空发动机产业一般的国家来说,一台发动机的推力显然是不够的,而采用两台则成了必然,在这方面,俄罗斯米格29就是最典型的代表。402com永利 20

作为中型双发战机的典型,米格29战机自列装服役以来就为人诟病很深,虽然总生产数量和出口数量都非常可观,但其实战表现却很不好看。米格29采用两台RD33涡扇发动机,该机空重11吨,最大起飞重量20吨,最大飞行速度也达到2.3马赫,总体性能看起来还是不错的。但是,受制于两台发动机的影响,米格29最大航程只有2100公里,作战半径也只有600-800之间的水平,这样的航程性能,被人戏称为机场围墙保护战机也就顺理成章了。402com永利 21

在谈FC31隐身战斗机之前之所以要说米格29,就是因为米格29所犯的错误在FC31身上都再次出现。FC31隐身战斗机是中航沈飞自筹资金发展的我国第二型隐身战斗机,相比于歼20这样的国家重点工程,FC31作为第四代战斗机项目,他在发展过程中必不可少的庞大资金是没有固定的来源的。且在歼20项目进展神速的影响下,FC31若想获得我军采购部门的青睐,拥有无可替代的技术亮点是必须要有的。但是,FC31发展至今,其和歼20相比并没有太多的亮点,除了隐身之外几乎没有任何可取之处。无论是机动能力还是航程、载弹量指标,FC31都很像是一款隐身版的米格29。笔者认为,造成这样的困境,中型双发的设计是最大的败笔,若单凭技术性能,FC31入役几乎没有可能。402com永利 22

FC31隐身战斗机目前采用的是俄罗斯进口的RD93发动机,该发动机是米格29战机RD33发动机的改进型,在性能上虽有一定的提高,但总体提升不大。在RD93发动机的基础上,国内企业还发展了仿制版的涡扇13发动机,以及依靠我国技术独立发展的类似的中等推力的涡扇19发动机,FC31在未来换装使用国产发动机是很显然的,但是,即便是我国最先进的中等推力发动机涡扇19得以应用,米格29使用两台发动机造成的耗油率较大的问题也必然在FC31之上存在。同时,和米格29使用两台发动机造成的问题相比,在FC31身上只会更严重,原因很简单,作为第四代隐身战机,FC31机内武器弹仓的设计必然要挤占一部分空间,而这样的空间挤占造成的载油减少在一定程度上抵消了涡扇19耗油率性能的提高。这样一来,在航程和作战半径方面,FC31和米格29应该是基本相当的。而且,根据目前可信的消息,涡扇19未必使用了推力矢量技术,在未来使用两台涡扇19的FC31在航程不达标的同时,机动能力也很一般,对使用推力矢量的歼20、F35都没有优势,而即便是和应用推力矢量版涡扇10发动机的歼10后期改进型相比,在机动性上FC31也没有优势。这样一来,隐身战机的高机动性能、超音速巡航性能,FC31都不具备,而唯一的隐身性能,有歼20在前,中国空军也不缺少。402com永利 23

因此,笔者认为,与其使用两台发动机,还不如降低重量使用一台大推力发动机,以涡扇10矢量版的性能,这样的单发FC31在初始阶段,机动性能都很不错,而随着涡扇15的逐渐成熟,换装涡扇15的FC31的性能必然更强。这样一来,FC31至少具备了隐身能力和高机动能力,在加上最新的航电系统的应用,单发版的FC31还是有亮点的。(利刃)

回答:

FC-31战机作为中国空军五代机计划的另一个潜力股,虽然现在由于性能鸡肋以及定位模糊的问题还不停地在东北地区进行改进测试,但是最新的2.0升级版本已经让军迷们看到了FC-31战斗机未来加入中国战术飞机行列的希望。从正面来看,FC-31鹘鹰战机就像是被压扁了的F-35闪电战机。假如FC-31鹘鹰和F-35闪电战机涂上一定的涂装在特定的角度观察时还真像一队亲哥俩,只是FC-31鹘鹰战机使用了双发并联发动机的设计,F-35闪电战斗机使用了单个大推力发动机的设计罢了,那么问题来了FC-31鹘鹰的双发设计究竟有什么优劣之处呢?402com永利 24

首先,FC-31鹘鹰战机的双发动机设计可以应对战机起飞时经常面临的各种突防事件。比如在某些没有驱鸟设施的机场起飞时,FC-31鹘鹰战机很容易在进入高空的过程中与无意路过的鸟禽发生交通事故,而FC-31鹘鹰战机的两个进气道可以说是最容易和鸟发生亲密接触的地方,而在这时FC-31鹘鹰战机两台独立发动机的设计就可以在一台涡扇-13罢工的情况下,继续使用另一台涡扇-13保证FC-31鹘鹰战机的升力,并且保证FC-31鹘鹰战机还可以进行正常的回收修理能力。402com永利 25

但是双发的设计也使得FC-31鹘鹰战机在服役的历程之中将耗费更多的人民币来保证FC-31鹘鹰战机的发动机更换工作,并且两台发动机的设计并不符合FC-31鹘鹰战机低端机的设计思想,在未来很有可能出现一架FC-31鹘鹰的飞离价格为歼-20的五分之四,而实际作战效能却对不起其飞离价格的尴尬境地。

回答:

在飞机的诞生和发展过程中,一直是动力不足的状态。早期的飞机发明困难的主要原因就是缺乏合适的发动机。简单一点说,就是发动机的输出功率与发动机的重量比值太低。鸟类能飞的原因是飞行肌肉占体重的比例大。人类靠人力不能飞起来的原因是上肢的肌肉比例太小。人力飞机可以飞起来,一是要借助工具,二是要输出腿部的力量。

随着发动机技术的发展,功率重量比值提高,结果就是速度随动力提高而增大。到了第二次世界大战,主要战斗机都是单发的,双发战斗机叫远程战斗机,也就是重型战斗机。当时战斗机就是轻型战斗机。这种情况延续到喷气时代,主要战斗机都是单发战斗机,双发的很少,主要是远程作战。单发战斗机优于双发战斗机的原因是发动机功率重量比值低,增加一台发动机带来的功率提高的好处,不足以补偿因此增加飞机重量带来的坏处。因为发动机数量的边际效率是降低的。

亚音速的双发战斗机基本上都是截击机,为了获得更好的高度和速度性能。代价就是机动性下降。美国的F-89截击机重达20吨。后来的美国的F101远程护航战斗机也是20吨。著名的F4鬼怪II最初也是为了远程拦截作战目的,为此安装了雷达和中距弹,空战重量也是20吨。早期安装雷达的主要是截击机,如F102和106。法国的幻影也是为了拦截设计的,装备雷达和空对空导弹。雷达要求飞机具有更大的载荷能力,就需要更大的发动机推力。

F4是一个转变,美国的主力战斗机实现了大型化,双发战斗机成为主流,单发战斗机由于航程短,相对于主力战斗机就成为轻型战斗机。转变的原因就是通用电气研制出高性能的J79发动机,推重比达到5。而普惠的J57发动机虽然推力大,但是推重比低,才3点多。发动机的边际效率大幅度提高。

在二代机时代没有中型战斗机这个概念。不会因为F111和米格25起飞重量超过了40吨就把20多吨的F4改做中型战斗机。战斗机用的喷气发动机的推力从60千牛到100千牛不等。形成了单发轻型,双发重型的格局。

中国延续苏联的模式,发动机技术也是苏联五十年代的水平,双发战斗机只会降低飞机的机动性。所以中国一直注重单发格斗战斗机,并认为是主流,就把双发战斗机称为重型战斗机。

在三代机出现的时候,发动机开始有了不同的推力档次。分成了教练机用的小型发动机,推力在30千牛左右。大型涡扇发动机的推力从70到100千牛。双发战斗机仍是主流,单发的轻型战斗机变成低档战斗机。也就出现了安装双发小推力F404的轻型战斗机F-18。但是欧洲的狂风也是小推力的RB199,却是重型对地攻击机。因为对地攻击机的重量总是比对空战斗机的要大。作为远程截击机的英国截击型狂风战斗机,其重量和制空的F-15差不多。

一些中国人就把双发中推力的称作中型战斗机了。主要包括F18大黄蜂,米格29。其实这两种飞机人家自己都是当做轻型战斗机看的。现在随着阵风和台风的出现,中型机的队伍又扩大了。歼31自然划归中型机行列。还出现了中型机陷阱的理论。

有些中国人单纯安照重量,以为最大起飞重量接近20吨的都是中型战斗机了,就把歼十也划到中型战斗机的行列。不能不说是中国特色。结果面对美国的F35,是中型还是重型就搞不清楚了。其实别说歼十,就是歼31也属于轻型战斗机。

现在按照起飞重量划分战斗机比较尴尬。因为很多是多用途战斗机,比如F4,对空作战是18吨,对地攻击是28吨。二代机的发动机推重比小,剩余推力小,空中重量不能太大,对地攻击可以尽量增加重量。

第三代战斗机的发动机剩余推力大,F15对空作战从20吨到30吨不等,重量数据变化很大。F4是重型战斗机,但是和F/A-18大黄蜂轻型战斗攻击机在重量上差不多。原因就是对空战的要求不一样了,对发动机剩余推力储备要求更高。用重型战斗机和轻型战斗机划分的方法得出的结论很不准确。

那种用中型机陷阱去评价歼31的观点也是不准确的。说双发中推力的战斗机航程短也没有令人信服的根据。说米格29航程短的人都忘了,轻型战斗机米格21航程更短,米格战斗机总是比同时代的美国战斗机航程短。这是设计理念上的区别。

F-16的航程远是设计的好,采用翼身融合体增加机内油量。与米格29机体形状相似的苏27机内油量就很大。所以米格29航程短不等于歼31的航程也肯定短。也不能肯定歼31的内置弹舱就小。还是要取决于结构设计如何优化。作为重量比歼20小的战斗机,能带4枚中距弹就可以了。隐身战斗机的优势是超视距作战,如果携带红外近距弹就是为近距格斗预备的。这个时候隐身措施已经失去作用了。而且以后导弹外形也可以进行隐身设计。或者携带隐身设计的导弹外挂吊舱,像保形油箱一样的。

歼31能否推广的关键是价格。过去F16战斗机为了降低成本而设计成白天的,隐身战斗机就不能只是白天的了。F35走的是美国的多用途路线,加强对地打击能力,还希望三军通用降低成本。还找了外国合作分摊成本。这几项措施只有对地攻击中国还能采用。目前歼31等待外国合作和海空军通用的前途还不明朗。不过歼-31一旦有了四代高推重比发动机才能扫除最后的障碍。

回答:

FC31其实这是它的本来的名字,本来它并不叫歼31,后来由于流传太广,官方也就松了口,也称其为歼31!歼31设计几乎就是为了出口做准备,因为第一5代机的市场非常大,而能设计制造并且服役五代机的就只有中国和美国!
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歼31配备两台发动机,纯属是无奈之举,因为没有办法,单台发动机性能无法达到要求!如果涡扇10也有像F35配备的发动机那种逆天的推力,那么就不需要配两台发动机了!毕竟中型机的空间本身就不是很大,并且还需要内置油料和武器!
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但是凡事不能一棒子打死,两台发动机也是有好处的,就去安全系数会比较好,因为一台发动机故障以后,还有一台发动机可以继续工作可以保证飞机基本的安全降落!

回答:

改正,已经确定是F31了。

要谈论歼三一就要先明确它的作用是什么!

歼二十有很重大的战略作用,它表现在两个方面,一个是对制空权的争夺,二就是打破西方美国在常规武器中航空方面领先世界不可战胜的神话,对西方也好其它第三世界也好,人们的观念会造成一个强烈的冲击,为其将来摆脱西方的控制打基础!

而歼三一也有它的战略作用,也不是仅做为武器本身。我们国家已经有歼二十,并且非常强悍,所以就国防本身来讲并不特别需要,上舰可能是最重要的方面了。那么它另外一个重要作用也在于国际政治。

美国有F35是外销其盟国的,我国歼三一也正是瞄准它来做的,那么在设计上必然要有针对性,F35是单发,而歼三一是双发就是为了比它高半级,航程大点,载弹量大点,武器多点,雷达远一点,可靠性高上一点等等,甚至还有更先进的F35也不具备的!然而最后价格还要低一点!这样其盟国与美国在嘴皮上就要耗费不少精力!会拉高美国的战略成本!

歼三一用双发决策者比你想得周全得多!我相信其进度是有计划的。那些贬低歼三一的人是很无知的!

回答:

fc31是沈飞设计厂设计的音中型双发隐形战斗机.这个飞机其实是在于中国下一代新型战斗机,竞争失败后独自筹资研制的,相对于重量较低,体积较小.采用的是俄罗斯的米格二九的发动机,整体设计参考与美国的f22和f35的设计,中规中矩,其实也不错,但相对于美国他的一个弱势就是发动机,发动机太差,机动警察而且耗油率太高,航程较短,携带量也很差。国将来换种先进的新型四代中兴发动机f31就会非常棒。

▲优异的气动和强劲的发动机是俄系战机高机动的关键

▲米格-15使用的RD-45离心式涡喷发动机是第一代涡喷发动机的代表,其仿制于英国罗罗公司的尼恩发动机

美国F15、F16战机装备的F100、F110系列发动机;俄罗斯AL-31系列以及中国涡扇10是目前世界上仅有的几款三代大推力涡扇。其他诸如台风、阵风、鹰狮等用的全都是中推力涡扇,从这个角度来讲,中国航空发动机确实处于处于世界先进水平。

▲F-100-PW-220涡扇发动机造就了F-15和F-16一代经典

但如果和美国对比,差距就非常大,目前代表美国发动机最高水平的就是F22装备的第四代大推力涡扇——F119发动机和F35装备的F135发动机,F119最大推力16吨,寿命1万小时。正是有了这款F119的强力加持,F22才能实现超巡超机动。

加力式涡轮喷气发动机经过涡轮后的燃气再次与燃料混合,在加力燃烧室内燃烧,增加由喷管排出的燃气的动量,使发动机的推力显著增大。但是,使用加力会使发动机的燃料消耗过速,因此加力的使用时间必须有严格的限制。涡轮风扇发动机是在涡轮喷气发动机的基础上发展起来的。它以原有的涡轮喷气发动机构成内涵通道,在此基础上加装由涡轮带动的风扇和外涵道。因此这种发动机又叫内、外涵发动机。与涡喷发动机相比,涡扇发动机的推力加大,巡航油耗降低,因此在现代军用飞机中得到了广泛的运用。目前,较先进的战斗机、战斗轰炸机、轰炸机几乎全部选用了涡扇发动机。从技术分类看,涡扇发动机又分为两类,一类是高涵道比涡扇发动机,主要用于大型轰炸机、运输机,它的突出特点是推力大、重量轻、耗油率低和噪音小;但发动机直径大,耗气量高,不适于装在瘦小的战斗机上。现代战斗机大多采用低涵道比涡扇发动机,这种涡扇发动机结构紧凑、推重比大,虽然油耗高于高涵道比涡扇发动机,但却大大低于涡喷发动机,适应了高性能战斗机的需要。

▲能支撑歼15从航母短距起飞也证明了海太行的性能

▲高涵道比涡扇发动机主要用于大型飞机,伊尔-76、运20、轰6K都是使用俄罗斯的D-30发动机

与之对比,歼20用的还是三代涡扇——涡扇10,最大推力13.4吨,寿命4000小时,为了在发动机推力不如对手的情况下获得足够的机动性,歼20才装上不利于隐身的鸭翼。

喷气发动机最常见的性能数据有:尺寸与重量推力、油耗、推重比等等。喷气发动机的尺寸一般用长度和最大直径表述,单位使用毫米;重量以公斤为单位。尺寸与重量是发动机最基本的性能数据,在同等推力条件下,当然尺寸重量越小的发动机越好。仔细对比不同发动机的尺寸重量,你可以发现一些有意思的现象。同等推力的涡扇机与涡喷机相比,一般重量轻、长度较短,最大直径则较大;这是因为涡扇机是在涡喷机的基础上增加了外涵道,所以直径较大;而涡扇机的效率较高,所以重量轻、长度较短。有时,两台推力相近的发动机,重量较重的尺寸反而略短,说明这台发动机的结构紧凑,装到飞机上会节省空间。

▲歼20与F22发动机差距明显

▲低涵道比涡扇发动机主要用于小型战斗机,如中国歼10所采用的ws-10发动机

涡扇10从80年代中期开始研制,直到2015年才彻底解决可靠性问题大批量装备。而与之对比,美国F-15、F-16战机装备的F-100、F110发动机早在80年代中期就大批量装备,所以毫不客气的说:经过30多年的努力,中国航空发动机目前终于追上美国80年代的水平。而美国F119发动机的出现,又把中国拉开了整整一代的差距。目前为歼20配套的涡扇15正在紧锣密鼓的研制中,只有这款第四代涡扇研制成功,中国航空发动机才能真正追上美国。

推力是喷气发动机的重要性能指标,推力的单位常用千牛顿,简称千牛;也可用千克或公斤。它们之间的换算方式是:1000公斤=980千牛。通常在发动机的性能指标中,我们可以看到两种推力数据,一个是最大推力,西方也称为军用推力,是发动机不使用加力时的最大推力;另一个是加力推力,有些地方也表述为起飞推力,是打开加力时的最大推力。现代战斗机使用的喷气发动机按照推力大小大体分为两档:推力在1000公斤以上的属于大推力发动机;推力在8000公斤上下的为中等推力发动机。像F-15、苏-27那那样的重型战斗机使用两台大推力发动机,类似F-16的小型战斗机则采用一台大推力发动机;中等推力发动机多以双发形式用于中型战斗机上,如:美国的F-18、法国的“阵风”、欧洲多国联合研制的“台风”、俄罗斯的米格-29以及我国的歼-8Ⅱ等等。也有以单发形式用于轻型战斗机的情况,像瑞典的JAS-39、我国的FC-1等。推力更小的小推力发动机则多用于军用教练机和无人机。

▲如何让歼20实现超音速巡航,答案是

▲米格-29使用的RD-33发动机是出了名的耗油高,目前FC-31就是使用这款发动机

除了大推力涡扇,中推力涡扇发动机也是重中之重。一般而言;重型战斗机装2台大推力涡扇,轻型战斗机装一台,而如欧洲台风、阵风这样的中型战机装2台中推力涡扇。

发动机的油耗也称耗油率,它的计算单位是公斤每公斤每小时。某发动机耗油率为0.7公斤每公斤每小时,意思就是该发动机发出1公斤推力在1小时内要消耗燃油0.7公斤。同一台发动机在不同工作状态下的耗油率是不一样的,因此,性能指标中给出的耗油率只是某些特定情况下耗油率。通常包括巡航耗油率和加力耗油率。目前比较先进的战斗机发动机,如用于F-15和F-16的F100PW-229型涡扇发动机,它的巡航耗油率为0.647公斤/公斤・小时,加力耗油率为1.94公斤/公斤・小时。上述发动机的加力推力为13199公斤,推算下来,以加力推力飞行1分钟,就要消耗燃油427公斤。比较而言,涡扇发动机的巡航油耗较低,涡喷发动机的加力油耗较低。但由于飞机常用的是巡航状态,所以总的来说还是涡扇发动机的油耗较低。

▲台风战机的EJ200发动机是当今最先进的中推力涡扇

▲涡扇发动机的王冠——F-22的F-119发动机,推重比高达10

而此次曝光的涡扇19发动机据说就是为FC-31配套研制的新型中推力涡扇,在此之前FC-31装备的是俄制RD-93发动机,没错就是米格29用的RD-33发动机的改进型、30多年前的底子;出了名的冒黑烟、高耗油、短命鬼,最大推力仅8.2吨。

推重比是喷气发动机最重要的指标,它是指发动机的所能发出的最大推力与它的重力之比。推重比越大,发动机的总体性能就越高。20世纪50年代,著名战机米格-21使用的P13-300涡喷发动机推重比仅为5.8,在当时已经是很高的了;第四届珠海航展中展出的我国自行研制的“昆仑”Ⅱ发动机推重比达到了7,这在涡喷机中已经是很高了;国外第三代战斗机使用的涡扇发动机,推重比普遍超过了8,使这一代战机具备了突出的载荷机动性能;而美国最新型的F-22战斗机,它所使用的F119-PW-100涡扇发动机,推重比已经超过了10,为战斗机超音速巡航提供了充裕的推力。发动机的基本性能集中反映在推重比上。推重比高,意味着推力大,重量小,飞机的性能也就好。发动机的推重比是发动机的核心部件一一压缩器、燃烧室与涡轮的“三高”(高压、高温、高转速)的结果。发动机的核心部件要想工作在高压、高温、高转速的条件下,所使用的材料、结构和工艺要求就十分苛刻。

▲RD-93发动机是出了名的冒黑烟

▲F-35的F-135发动机最大推力高达18吨,当今无人能及

而被长期认为是C-31对手的F-35战机,只装备一台最大推力18吨的F-135发动机,也就是说歼31两台发动机推力加起来还不如F-35的一台大,如此孱弱的性能,中国海军自然看不上。所以为了能够抗衡F-35,这才有了涡扇19的研制计划。

正是由于军用喷气式发动机极高的制造要求,考验的是一个国家最基础的工业积淀,各种材料,数据,工艺流程都是需要几十年的摸索,任何一个国家想要研制出先进的军用喷气发动机都需要走完这个过程,所以要解决中国发动机一直被诟病的心脏病问题,必须有充足的时间积累持续投入技术和资金。(作者署名:军武次位面)

据目前披露的资料,涡扇19的最大推力达10吨,一旦研制成功,FC-31装备两台涡扇19,总推力将超过F-35。发动机问题一解决,其他一切都会迎刃而解,而只有这样的FC-31才有资格登上中国航母迎战美军最新装备的F-35C。(作者署名:军武次位面)

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