長期以來,航空發動機一直是制約國產戰機性能的一大瓶頸。即便是已經小規模列裝、整體性能媲美F-22的國產五代機殲-20, 依然配備著俄制AL-31F發動機。這款發動機是上世紀80年代的技術水平,早已性能落后。基于此,我國投入巨大資源和力量研發的國產渦扇——15發動機,一直被寄予厚望。在殲-20問世8年后,如今渦扇——15發動機終于即將批量列裝。據悉,最新批次的量產渦扇——15發動機將至少完成10架殲-20戰機的換裝。與此同時,在矢量噴管打造飛火推一體化的設計思路下,殲-20的飛行速度有望突破2.2馬赫,航程與作戰半徑優勢也將進一步凸顯。
從發展歷史來看,我國早在上世紀80年代開始,就全面進入了國產航空發動機的研發時代。至今為止,先后有10款左右國產航空發動機問世,盡管在性能水平上同美制、俄制航空發動機依然有不小的差距,但卻為國產航空工業積累了大量技術經驗。其中,目前已經進入批量使用的渦扇-10發動機堪稱最為經典的現役航空發動機。除了殲-11戰機裝備了渦扇-10原型版發動機之外,包括殲-10、殲-11B均裝備了衍生型號的渦扇-10A發動機。特別是2008年以來,隨著渦扇-10B發動機(最大推力14.5噸,與俄羅斯五代機蘇35配備的117S發動機最大推力旗鼓相當)的誕生,中國空軍主力戰機殲-10C、殲-16都已經全面完成了國產航空發動機的換裝。
當然,航空發動機決定了一款戰機眾多領域的性能水平,特別是五代機領域,戰機的機動性與超音速巡航性能都對發動機提出了很高的要求。在這樣的前提下,殲-20戰機不得不選擇使用俄羅斯生產的AL-31F發動機。與殲-20相比,美制F-22戰機裝備的F135渦扇發動機性能優勢十分明顯,推力達到了16噸左右,在小涵道比渦扇發動機中僅次于俄羅斯的新型發動機“產品30”。不僅如此,根據美國媒體的報道,為了進一步鞏固美制五代機航空發動機的推力優勢,美軍已經完成了新型發動機F135- GO2的研發定型,將在2020年正式量產。據悉,新型發動機的最大推力將高達19噸,
事實上,關于殲-20的國產發動機換裝計劃很早就已經全面展開。此前,小批量生產的殲-20中,就有數架戰機換裝了國產渦扇-10B的增推版渦扇-10C發動機。但從測試情況來看,渦扇-10C發動機與F119渦扇發動機的性能差距依然不小。不僅如此,由于在材料、設計結構等方面的欠缺,渦扇-10C發動機的使用壽命也遠遠低于同類型的美制、俄制發動機,極大地限制了這款發動機的量產規模。因此,渦扇——15發動機更加受到國人的期待。
眾所周知,作為五代機的標志性能,超音速巡航是五代機除隱身性能之外最大的優勢所在。盡管目前殲-20憑借細長體氣動設計優勢,已經初步形成了超音速巡航能力,但發動機的動力短板依然限制了其續航能力。很顯然,大推力渦扇——15發動機的問世,不僅能夠大幅度提升殲-20的超音速巡航能力,也將讓其擁有更加強大的機動飛行能力。特別是在矢量噴管技術優勢的賦能下,殲-20能夠進一步發揮相控陣雷達優勢,以更為復雜的空中機動飛行動作,有效躲避敵軍雷達與導彈的鎖定。
在今年“中國航空學會馮如航空科技精英獎”評選中,航發集團總師程榮輝收獲大獎,而他獲獎的依據就是實現了渦扇-15發動機性能技術的重大突破。據悉,渦扇----15發動機的最大推力達到了18.5噸,幾乎達到了F135渦扇發動機的水平。與此同時,包括雙余度全權限數字電子控制系統、三元矢量尾噴管等眾多前沿科技的融入,渦扇——15發動機在動力性能、使用壽命(6000小時)等關鍵數據上都有了質的飛躍。這也意味著,殲-20戰機將實現完全體的飛火推一體化,整體戰力性能得到進一步提升。


