涡扇-15解决振动问题 7年内实现批量装配歼-20
▲涡扇-15成功研制,可望让歼-20的超音速巡航不再是梦想。(图/翻摄自中国空军官网)
正式列装中国空军作战部队的歼-20隐身战机,最备受解放军期待就是能早日完成涡扇-15「峨嵋」发动机的换装,借以发挥完全的空中制宰能力。近日陆媒传出,这款投入研制长达12年的大推力发动机已解决振动问题,并已进行试车各项工作,未来7年内将会实现批量装备。
《新浪军事》报导,中国航发副总经理王之林日前亲自前往航发动力所检查重点型号研制工作,不仅在现场察看重点型号试车过程,也详细了解试车现场工作流程、异常情况处置、问题记录与反馈等现场管理工作情况,同时和技术人员进行面对面交流。他强调,要加强试验现场管理,坚定不移完成型号任务,并确保试车任务顺利完成。
大陆军事专家雷泽分析,根据动力所研制工作和中国各型号发动机型号发展的规律,这个接受视察的重点型号不可能是涡扇-10B或其发展型,因为该机已经上歼-10C和歼-20战机上试飞。至于运-20大型运输机的涡扇-20发动机可能性也非常小,该发动机已即将从伊尔-76飞行台登上运-20。因此通过比对,可以发现这个重点型号就是涡扇-15原型机试车。
公开资料显示,涡扇-15核心机于2006年立项研制;2011年完成验证机交付;2013年年底,开始进行地面台架试车问题;2016年工程验证机地面试车试验完成。作为歼-20发动机的配套发动机项目,涡扇-15代表中国军用大推力发动机的最高水平,同时也是发展航空发动机领域最艰难的型号项目,转眼间已投注研制长达12年。
▼《央视》首度官泄歼-20发动机为中国第五代涡扇-15「峨嵋」发动机。报导同时也呈现了其发动机的加工和最新装配情况。(图/翻摄自央视)
雷泽指出,涡扇-15是中国第一款推重比10一级航空发动机,其研制难度与涡扇-10这类三代航空发动机明显不在一个等级上。与常规的叶片和盘连接结构相比,涡扇-15整体叶盘、叶环结构除能使风扇、压气机和涡轮等部件性能提高、寿命延长、可靠性增加以外,最突出的优势是能够减轻相应部件重量,其中叶盘结构可以减轻30%,正在研制的铝钛基复合材料制造鼓筒或无盘压气机转子,则可减重70%左右,「然而这些新技术相对带来极大的研制风险」。
此外,为了达到推比10一级的推力要求,发动机结构和材料要求就越来越高,试验的失败可能性也随时有机会发生。香港《南华早报》就曾在今年2月披露,涡扇-15其实在2015年的一次地面测试中发生爆炸,据推测意外主因之一很可能是单晶叶片的品质未达标准。
该报导并进一步称,很明显使用涡扇-10B仅仅是歼-20发动机开发的一个权宜阶段,未来该机可能会使用另一种新的发动,直到涡扇-15的开发成功。报导说,几次改变这样一个重要飞机项目的发动机,其实是非常尴尬的(embarrassing),这是中国国产飞机长期存在的核心问题。
▼一架编号2021的黄皮歼-20曝光,网友分析其配置的发动机带「锯齿状」设计,正是过去盛传的太行B型发动机(涡扇-10B)。(图/翻摄自飞扬军事论坛)
很明显随着发动机推重比的不断提高,以及重量的不断减轻,除了采用新结构外,已经更着重依赖于比强度高、密度低、刚度高和耐温能力强的先进材料,而先进材料这一块又是中国发动机技术发展最薄弱的一环,导致了涡扇-15发展的坎坷命运。但陆媒仍客观认为,涡扇-15预计在2025年前实现批量装备,预计最大推力设计指标为161.8千牛,超过美军F-22战机所使用的F-119发动机155千牛最大推力,不仅让歼-20实现超音速巡航,其矢量喷口可让该机进行矢量机动,机动性再进一步提升。
▼涡扇-15(WS-15)发动机模型,亦称「峨嵋发动机」。(图/翻摄自大陆网站)