最近網(wǎng)絡上有圖,顯示殲20飛機換了新發(fā)動機,經(jīng)過辨認尾噴管鋸齒和和收斂擴散調(diào)節(jié)段特征的分析,大體認定發(fā)動機是中國的太行改發(fā)動機。:
?新出場的殲20戰(zhàn)斗機,首次采用國產(chǎn)發(fā)動機試飛,這是殲20戰(zhàn)斗機的第二大里程碑項目
2011年11月1日,殲20戰(zhàn)斗機試飛到服役,一直裝備俄羅斯的AL-31FM1發(fā)動機,加力推力13.5噸,不加力推力8噸多點。
99M1發(fā)動機(AL-31F-M1發(fā)動機)是禮炮聯(lián)合體在AL-31F發(fā)動機上進行小幅度優(yōu)化改進的結果。該機主要更換了新研制的四級風扇,風扇的第一級直徑增加,流量相應提高,壓比和效率略有改善;改進了發(fā)動機的渦輪單元體,使燃燒室出口溫度增加了25K;首翻期從AL-31F發(fā)動機的300飛行小時增加到了750飛行小時,目標是將發(fā)動機延壽至首翻期1000小時/總壽命2000小時;控制單元改為數(shù)字式KRD-99C;更換了新的啟動機,使發(fā)動機具備了3500米左右的高原啟動性能,這是中國客戶獨自投資的發(fā)動機項目所以增加了高原啟動性能,可以在海拔4000m的青藏高原起降,維持我國大西南門戶的安全。
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俄羅斯AL-31發(fā)動機,三代機發(fā)動機里面算 中等偏上,指標好,可靠性壽命差
太行發(fā)動機是中國首個具有自主知識產(chǎn)權的高性能、大推力、加力式渦輪風扇發(fā)動機,它結束了國產(chǎn)先進渦扇發(fā)動機的空白。采用大推力涵比及全自動數(shù)字化控制系統(tǒng)FADEC(俗稱電腦調(diào)控系統(tǒng),使得發(fā)動機任何時候都能運轉在最佳狀態(tài)),推力達到12000KGF-14000KGF(公斤力9.8N/Kg),采用三級風扇,七級整流,一級高壓,二級低壓共十三級,即所謂的3+7+1+2結構的大推力高推重比低涵道比先進發(fā)動機。黎明在研制該發(fā)動機時成功地采用了跨音速風扇、氣冷高溫葉片、電子束焊整體風扇轉子、鈦合金精鑄中介機匣、擠壓油膜軸承、刷式密封、高能點火電嘴、氣芯式加力燃油泵、帶可變彎度的整流葉片、收斂擴散隨口、高壓機匣處理以及整機單元體設計等先進技術。
其高壓渦輪葉片采用的是DZ125定向凝固合金,但定型批量生產(chǎn)全部采用DD6單晶合金,渦輪盤早期型應用的是GH4169高溫合金,如今已經(jīng)開始應用FGH95粉末冶金。高低壓渦輪采用對轉結構,這在第三代發(fā)動機上是極其罕見的,美國也只是在第四代發(fā)動機F119(F/A-22“猛禽”戰(zhàn)斗機所使用的發(fā)動機)上開始采用了對轉結構,這種設計能減少飛機作機動飛行時作用于發(fā)動機機匣上的載荷,使機匣可以作得輕些;還可以省去低壓渦輪導向器,使發(fā)動機零件數(shù)、長度、重量均減少。
?國產(chǎn)太行發(fā)動機,20年磨一劍,非常辛苦非常艱難,幾乎可以叫洗心革面才得到成功
殲20戰(zhàn)斗機用AL-31FM1發(fā)動機用的好好的,為何忽然改換國產(chǎn)太行發(fā)動機?
原因有2方面,一方面是,俄羅斯蘇30SM和蘇35產(chǎn)量比較多國外國內(nèi)客戶熱捧,發(fā)動機生產(chǎn)線比較緊張,更深層的原因是,俄羅斯的技術工人,技術人員都到了更新?lián)Q代的時候,這個時期,產(chǎn)品質(zhì)量嚴重下滑,難于在短時間內(nèi)看到比較好的結果,而且現(xiàn)階段是我國殲20戰(zhàn)斗機批量交付部隊的最初關鍵時刻,空軍戰(zhàn)斗機無敵金牌,在關鍵系統(tǒng)上不容有失。
另一方面就是,國產(chǎn)大推力發(fā)動機太行,經(jīng)過快20年的反復磨練,經(jīng)歷了實驗嚴重造假,數(shù)據(jù)作弊,虛假定型,匆匆忙忙交付部隊導致多起噴零件,空中罷工等不堪回首的事故之后,經(jīng)過用戶和廠家的努力,終于把缺的實驗時間補回去,對生產(chǎn)廠大力整改,把廠家的幾百條嚴重質(zhì)量管理問題基本降低到基本可以接受的程度,產(chǎn)品質(zhì)量得到了穩(wěn)定。
在此基礎上,廠家又開發(fā)了太行發(fā)動機的增推版本,最大推力14噸,加力推力9噸,基本滿足用戶需求,使得飛機的加速性和機動性比現(xiàn)有殲20更上了一個臺階。
殲20戰(zhàn)斗機平臺性能,現(xiàn)在看來,航電和武器第一階段基本定型,關鍵弱點在于發(fā)動機,為了保證項目成功,逐級降低風險,裝備發(fā)動機初步分為4步走。
第一步就是使用俄羅斯成熟的AL-31FM1發(fā)動機,對全新的殲20飛機進行試飛,實驗達到批生產(chǎn)要求,這一階段的核心要求在于,保證飛行安全,測試飛機平臺的基本氣動性能和操縱性能,調(diào)試飛行控制系統(tǒng),達到基本設計指標,使飛機通過國家定型要求。
?殲20戰(zhàn)斗機首次在屏幕亮相,空軍部隊鼎立支持,真機參演,裝備的還是俄羅斯發(fā)動機
第二步是,采用本國的太行改發(fā)動機替換俄羅斯發(fā)動機,推力和數(shù)據(jù)指標比俄羅斯AL-31FM1發(fā)動機稍有提高,壽命基本持平,這個是保證國家重大技術平臺,不受外國制裁禁運的威脅,做出的必須一步,這一步考驗的主要是國產(chǎn)發(fā)動機的質(zhì)量和耐久性問題,也是過去太行發(fā)動機項目的瓶頸,也是最關鍵一步。
第三步是,將太行發(fā)動機推力增加到16噸左右,推力和美國F22戰(zhàn)斗機的發(fā)動機基本持平,徹底實現(xiàn)最初成飛向客戶承諾的超巡指標和高速機動性,平臺飛行性能基本和F22持平,這是提高的關鍵一步,這一步實現(xiàn)了和F22掰手腕就有相當?shù)陌盐铡?/p>
最后一步是將太行發(fā)動機安裝推力矢量噴管,使殲20戰(zhàn)斗機提高超機動性能力,能做無限制機動,類似俄羅斯蘇57戰(zhàn)斗機和美國F22戰(zhàn)斗機展示出來眼花繚亂的表演,徹底達到客戶要求,堪稱完美版,這一階段,主要是考驗推力矢量技術和可靠性,同時也是飛控的一次大升級,徹底整合飛行控制系統(tǒng),發(fā)動機控制系統(tǒng)以及火控系統(tǒng),徹底達到飛火推三合一,發(fā)現(xiàn)敵人后,主動控制飛機采取最優(yōu)路線飛行,同時也自動操縱發(fā)動機調(diào)整到最佳狀態(tài),到了這個階段,平臺能力基本達到了巔峰。
再過幾年,殲20戰(zhàn)斗機也能輕松做這樣的超機動,更加精彩
到了最后一步,還有沒有后續(xù)?
有,還多著呢,客戶最初追求就是空中優(yōu)勢,能對付敵人的F22,F(xiàn)35,碾壓一切三代機。長達小5m的大彈倉里面就裝了4-6個超遠程導彈,側面彈倉就2發(fā)霹靂12空空導彈,就殲20平臺的大彈倉和大航程來說,遠遠不夠。
可以簡單初步設想一下之后的走法,彈倉加裝滑翔類型小型精確北斗制導炸彈,還有隱身空地導彈或者反艦導彈,以及外掛大型超音速反艦導彈,甚至安裝激光炮等等,當然,還有最高深的黑科技-網(wǎng)絡戰(zhàn)升級,徹底融入戰(zhàn)區(qū)陸海空天電作戰(zhàn)體系,配合無人機,三代機,海陸空天平臺,徹底達到無為而無不為的境界。
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