Zi 字媒體

99%的軍迷忍不住點這裡近日，航發材料專家、工程院院士陳祥寶關於殲-20隱身戰鬥機所用發動機的一番話，引起了國人的廣泛關注。從中可以了解到了三個比較重要的消息：第一個消息有些令人沮喪，那就是目前已經在空軍部隊中服役的殲-20並未安裝國產發動機，應該是俄制AL-31F系列發動機。由此，國內網路上關於殲-20發動機究竟是國產還是俄制的爭論可以告一段落了。第二個消息可謂喜憂參半，那就是不久之後國產發動機將安裝到殲-20上進行測試。至於具體是什麼時間，陳祥寶院士並未透露，但至少可以看到了希望。第三個消息比較振奮人心，這就是下一代航空發動機的研製已經啟動。如果按照目前戰機划代來說，這型發動機應該就是為第五代戰機所配套研製的。有必要提一下的是，這幾天網路上出現了一些言論認為陳祥寶院士並非航發設計專業人士，他說的話並不可信。事實上，就當今先進航空發動機的發展來說，工藝與材料的進步起到了至關重要的作用。如果沒有這兩者的支持，再好的發動機設計也只能躺在圖紙上。陳祥寶院士作為航發北京航材院副院長，他的話還是具有很高的權威性。殲-20為何裝備俄制發動機服役？中航工業611所研製的新型戰機採用俄制發動機的傳統由來已久，最早還要從殲-10說起。1986年殲-10正式立項后，宋文驄作為總師，最為關心的就是配套發動機問題。此前，他曾經參與殲-9戰鬥機的研製，該機最終被迫下馬除了設計指標頻繁變更等因素外，最重要的在於無發動機可用，無論是當時自研的渦扇-6還是引進英國斯貝Mk202仿製的渦扇-9，都無法達到殲-9的性能要求。因此，宋文驄對於配套發動機在戰機項目研製中所起到的決定生死的作用銘刻於心。恰逢此時中蘇關係改善，兩國開始商談引進蘇制先進戰鬥機事宜。根據公開資料，宋文驄在1989年隨軍事代表團赴蘇考察。期間，他詳細了解蘇-27戰鬥機所配備的AL-31F大推力渦扇發動機的性能情況。回國后，宋文驄向時任中央軍委副主席劉華清建議採購AL-31F發動機配裝殲-10，而不是把所有的希望都押在已立項研製的國產配套發動機渦扇-10「太行」上。這一建議很快就得到上級的批准。但是由於殲-10採用的是單發設計，無法直接配裝現有的AL-31F發動機，為此，在1992年與解體后獨立的俄羅斯達成協議，由中方出資，留里卡-土星設計局負責研製專門用於殲-10的AL-31F單發版，這就是我們所熟知的AL-31FN。引進AL-31FN是殲-10能夠成功的重要因素之一。1992-1994年，留里卡-土星設計局完成了AL-31FN的研製工作，1995年便向交付了第一台發動機，裝備在殲-10首架原型機上。可以說，正是因為沒有了發動機方面的後顧之憂，才使殲-10順利完成設計定型，而且在試飛中沒有任何一架原型機因為發動機故障而發生事故。如果殲-10等渦扇-10「太行」裝機再進行首飛和試飛，恐怕又要重演殲-9和殲-8Ⅲ的悲劇。此外，來自的大批AL-31FN生產訂單也成就了一家傳奇般崛起的俄羅斯航發企業——禮炮發動機製造聯合體。1998年，留里卡-土星設計局向禮炮發動機製造聯合體轉讓了AL-31FN的生產專利和技術資料。在此基礎上，禮炮發動機製造聯合體利用其自身的技術實力，不僅圓滿完成了中方的訂貨，還研發出了AL-31F的改進型號——AL-31F-M1/2/3。其中，AL-31F-M1已經在2006年通過了俄羅斯國家鑒定試驗，2007年交付俄羅斯空軍，正式編號為AL-31F-42，裝備在蘇-27SM等型號上。而根據禮炮發動機製造聯合體在航展上公布的消息，AL-31F-42也同時批量出口給，殲-20從2001號機首飛到目前小批量裝備部隊，配裝的都是這款發動機。相比AL-31F，AL-31F-42進口直徑增大到924毫米，增加了進氣流量，加力推力也提升至130千牛，推重比達到了8.5以上，首翻期壽命750小時，採用了FADEC數字控制系統。雖然該型發動機總體性能只是處於第三代改進型的水平，但是對於殲-20這個嚴格要求進度節點甚至希望提前交付的重點型號來說，技術成熟可靠的AL-31F-42發動機是唯一明智的選擇。當然，這一做法也是借鑒殲-10研製成功經驗的結果。在兩台AL-31F-42發動機的推動下，殲-20憑藉出色的隱身性能、氣動布局設計以及先進航電設備的強大性能，依然是在世界上數一數二的「戰鬥機之王」。WS-10發展歷程異常艱辛，圖為珠海航展展出的WS-10模型。澎湃新聞記者 謝瑞強 圖殲-20換裝國產四代發動機尚需時日陳祥寶院士並沒有具體提到殲-20將要安裝測試的國產發動機型號。筆者認為，有兩種可能性，一是「太行」發動機大改增推型號，另一種則是原本就為殲-20配套研製的渦扇-15。這兩者比較而言，渦扇-15可能性更大，因為它才是真正具備第四代水平的先進渦扇發動機。只有裝備了渦扇-15之後，殲-20才能夠被稱為真正意義上的第四代戰鬥機，達到了預想的全設計狀態。從陳祥寶院士的話可以判斷，渦扇-15應該已經或者即將完成高空台長時間持久試車。那麼接下來按照研製流程，航發的技術人員將會針對在高空台長試中暴露出的問題進行完善和改良設計，然後將渦扇-15安裝到殲-20原型機上進行技術驗證試飛。參考當初「太行」發動機以蘇-27SK作為試飛平台的做法，航發很可能先採用在殲-20原型機同時裝備AL-31F-42和渦扇-15，然後視情況逐步過渡到全部裝備渦扇-15試飛。事實上，一款新型發動機的試驗和測試是最為耗時的階段，而整個研製流程基本上就是「設計-製造-試驗-修改設計-製造-再試驗」這一反覆進行的過程。直到最後修改完成的發動機達到了預想的設計指標、可靠性和可維護性，才有可能通過設計定型審查並凍結技術狀態。然後，接下來生產企業還要進行生產定型，準備好發動機批量生產所必需的製造加工工藝規範、工裝夾具、總裝設備等，並且計算和制定每個零部件加工所需的工時。之後，就是投料進入批生產階段。新生產的發動機下線后，還要先經過廠內試車台的測試，如果性能參數不達標還要進行返工等等。先期服役的殲-20仍將使用俄制發動機。然而，渦扇-15裝機試飛僅僅是走到了整個研製生產流程的1/2甚至1/3階段。以「太行」發動機研製歷程為參考，從2001年以單台配裝的形式在1架蘇-27SK樣機上進行試飛，到2012年之後基本上解決了可靠性問題並批量裝備殲-11B戰機，時間跨度長達十年之久。那麼，即便是渦扇-15最快今年就能夠裝機試飛，考慮到整個研製過程的技術難度，筆者認為至少也要5年時間才能夠實現首批量產型發動機下線，而配裝在殲-20戰機上形成戰鬥力還需要2-3年的時間。在此之前，殲-20依然要繼續裝備俄制AL-31F-42發動機或者更為先進的AL-31F-M3。總的說來，先進戰鬥機用發動機採取了多管齊下的模式，一方面採購性能先進、成熟可靠的俄制發動機裝備在現役戰鬥機上；另一方面也逐步提升國產「太行」發動機的性能和可靠性，並配裝在部分雙發戰鬥機上，同時加緊研製渦扇-15，為將來換裝殲-20做準備。任重道遠，時不我待，但願新成立的航發能夠不辱使命，徹底打破長期以來的「心臟病」魔咒，早日實現航空發動機的全面國產化。