有道是“只要发动机推力够,板砖也能飞上天!”而在过去几十年,高性能航空发动机的缺失一直是制约我国航空工业发展的最大“瓶颈”之一,由于那时候我国还不能自主研制出性能匹配的先进发动机,只能从他国采购性能差一些的发动机,这不仅使得我国的很多战机在核心部件上受制于人,也让这些战机很难发挥出其应有的性能。
采用涡扇-10C的歼-20战斗机
而经过我国最近二三十年的奋起直追,歼-20战机的量产版在2019年就换装了加推力可达14.5吨的国产涡扇-10C“太行”发动机,实现了核心部件的全部国产化不再受制于人,不过涡扇-10C终究只是一款第三代涡扇发动机(推重比约8.5),仍然无法发挥出歼-20这款隐身五代机应有的性能。
为此,广大军迷也一直期待着换装第四代涡扇-15矢量发动机的歼-20完全体或者说全状态版能早日亮相。
而令很多军迷振奋的是,最近一段时间有关涡扇-15矢量发动机的(官方)好消息可以说是频频曝光,首先是去年12月份刘大响院士在“2022中国航空产业大会暨南昌飞行大会”上公开演讲中首次官宣:“第四代(推重比10以及以上),就是要使用在歼-20上的发动机,这个发动机虽然还未装备但是已经首飞了…… ”
之后就在近日,中国航发北京航空材料研究院项目负责人张勇的公开演讲视频在推上曝光涡扇-15已经量产,在该视频中张勇称:“技术方面,所有的技术瓶颈我们已经打破,涡扇-10、涡扇-15已经实现批数生产交付,材料已经固化;那么涡扇-19,涡扇-20(大概指的是增推改进型)和五代(类似XA-100的变循环涡扇发动机)它正处于选材阶段。”
如此也表明,我国第四代小涵道比大推力涡扇发动机涡扇-15很大可能已经量产了,而距离换装涡扇-15发动机的歼-20战机完全体量产也就不远了。
按照国际上公认的代别划分,像涡扇-10B/C这种推重比8以上的属于第三代小涵道比涡扇发动机,推重比10以及以上才算是第四代,目前欧洲的EJ-200发动机十分接近这一标准、俄罗斯的“产品30”设计指标达到了这一标准但还尚未定型量产,而美国的F-119、F-135才算真正属于第四代小涵道比涡扇发动机。
F-22所用的F-119
而根据官方透露的一些消息加上多方分析推测来看,涡扇-15“峨眉”矢量发动机将会采用新一代的单晶空心叶片,其涡轮前温度会在1900K左右、最大加推力可达18吨左右、推重比超过10,这般性能指标的涡扇-15无疑是一款典型的第四代小涵道比大推力涡扇发动机,而它的量产也表明我国在军用涡扇发动机方面已经赶上了美国的步伐了。
发动机叶片
疑似涡扇-15发动机
不过有一点需要注意的是,在去年年底最新改进型的“粗脖子”2051号歼-20原型机已经在试飞中了,而2051号歼-20外形最大的变化就是座舱盖稍微缩小并采用了“下沉式”设计、而且舱盖后的机背抬高(和歼-35类似),这一改动使得歼-20的座舱后部和机身更加融合,也能起到减阻以及增加内油空间的效果,军迷也将歼-20的这一改进型称为歼-20B。
2051号歼-20改进前后对比
而根据“稳步推进”的保险策略来看,一般一款战机不会既出现有关气动布局方面的改动,又出现换装新发动机方面的改动,所以个人认为歼-20这两次较大的改动可能会像歼-10那样,先量产少量涉及“粗脖子”改动的歼-20B,之后再量产“粗脖子”和换装涡扇-15相结合的全状态版歼-20C战斗机,而这样的歼-20C成为全球最强五代机可以说是轻轻松松。
二元矢量版歼-20战斗机(图源水印)
最后,虽然可以肯定涡扇-15会是一款矢量发动机,但并不确定会是像F-22战机采用的那种二元矢量发动机还是像此前歼-10B TVC采用的那种轴对称矢量发动机,而这两种类型的矢量发动机各有优缺点,比如二元矢量隐身效果较好,但推力损失较大、不能横向偏转;轴对称矢量可以全角度偏转、推力损失小,但隐身效果不如二元矢量。
二元矢量版的涡扇-10
而个人认为,随着涡扇-15矢量发动机的量产,我国发动机在推力方面已经上来了,如此也就不在意一些推力损失了,所以歼-20战机最终版很大可能会是采用二元矢量版的涡扇-15发动机。