航空發(fā)動機(jī)一直被稱為現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠,能否掌握核心技術(shù),決定了一國戰(zhàn)斗機(jī)的性能上限。長期以來,外界一直把中美在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的差距看得很大,尤其是在推力、壽命和可靠性上,美國的F119、F135發(fā)動機(jī)代表了頂尖水準(zhǔn)。
中國的渦扇15傳出即將服役的消息,推力達(dá)到16噸,這讓人們重新思考一個問題:當(dāng)渦扇15真正裝機(jī)后,中美差距到底還剩多少。
渦扇15的意義遠(yuǎn)不止是一個數(shù)據(jù)。戰(zhàn)斗機(jī)的核心競爭力,除了機(jī)體設(shè)計(jì)和航電水平,最關(guān)鍵的就是動力系統(tǒng)。過去中國五代機(jī)殲-20雖然亮相很早,但真正制約它完全釋放性能的,正是發(fā)動機(jī)問題。早期的型號只能用俄制117S或者國產(chǎn)推力不足的渦扇10。
大推力不足意味著航程、機(jī)動和超音速巡航能力受限。渦扇15若能穩(wěn)定服役,相當(dāng)于把中國五代機(jī)的“心臟”補(bǔ)齊,真正進(jìn)入完全體狀態(tài)。
很多人看到16噸這個數(shù)字,第一反應(yīng)是和美制發(fā)動機(jī)對比。F119最大推力大約是15.8噸,F(xiàn)135更是突破18噸。如果光看數(shù)字,渦扇15與F119基本在同一水平,與F135還有差距。但戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)并不是光看推力這么簡單。推重比、油耗、壽命、可維護(hù)性、材料耐溫、渦輪葉片冷卻技術(shù),這些都決定了實(shí)際性能。美制發(fā)動機(jī)在單臺壽命和大修間隔方面仍然有優(yōu)勢,這些涉及到材料科學(xué)和工藝積累,不是一兩年能趕上的。
不過,差距并非無法縮小。中國在發(fā)動機(jī)上的突破是全體系的。單晶渦輪葉片、陶瓷基復(fù)合材料、先進(jìn)數(shù)字控制系統(tǒng),這些關(guān)鍵技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化和批產(chǎn),意味著不僅能追上,還可能在某些方面實(shí)現(xiàn)差異化競爭。
比如,中國的設(shè)計(jì)更注重實(shí)戰(zhàn)條件下的可靠性,而不是過度追求極限參數(shù),殲-20搭載渦扇15后,具備超音速巡航能力,這是跨代的變化。過去只能在加力狀態(tài)下保持高速,如今不依靠加力就能長時間高速飛行,這對隱身作戰(zhàn)意義巨大。
有必要看到,美國在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)先來自長期積累。F119在1990年代就已經(jīng)成熟,經(jīng)過幾十年驗(yàn)證。F135則是F-35的動力核心,推力雖強(qiáng),但也面臨高維護(hù)成本和可靠性質(zhì)疑。美國空軍自己也在研究改進(jìn)型號,甚至討論為F-35換裝自適應(yīng)發(fā)動機(jī)。而中國的渦扇15一旦進(jìn)入穩(wěn)定批產(chǎn),會形成規(guī)模效應(yīng),帶動更多機(jī)型升級,形成自己的發(fā)動機(jī)體系。
對比差距時,還要看戰(zhàn)略需求。美國發(fā)動機(jī)追求全球部署能力,高可靠性、長壽命是重點(diǎn)。中國的戰(zhàn)略環(huán)境不同,更多強(qiáng)調(diào)在亞太地區(qū)的局部高強(qiáng)度作戰(zhàn),發(fā)動機(jī)壽命和維護(hù)需求未必和美國標(biāo)準(zhǔn)完全一致。只要能滿足大批量裝備、戰(zhàn)備使用,就已經(jīng)達(dá)到了戰(zhàn)略目標(biāo)。換句話說,中美差距雖然存在,但并非絕對。渦扇15真正補(bǔ)齊之后,中國的五代機(jī)群體才算進(jìn)入完全意義上的成熟階段。
再看隱身作戰(zhàn)和動力的結(jié)合。殲-20在設(shè)計(jì)之初就強(qiáng)調(diào)遠(yuǎn)程攔截和制空優(yōu)勢,但發(fā)動機(jī)不足讓它在部分指標(biāo)上被外界質(zhì)疑。推力16噸的渦扇15上機(jī)后,推重比提升,推力余量夠大,掛載和機(jī)動能力都會顯著增強(qiáng)。美國的F-22在有F119支撐下,才真正實(shí)現(xiàn)超音速巡航與高機(jī)動兼顧。如今的殲-20同樣具備這種能力,意味著在關(guān)鍵性能上已經(jīng)與F-22接近。至于F-35,它雖然有F135的強(qiáng)大推力,但受限于機(jī)體氣動設(shè)計(jì),機(jī)動性能并不算頂尖。這也說明,發(fā)動機(jī)只是核心之一,整體設(shè)計(jì)思路同樣重要。
從產(chǎn)業(yè)角度看,渦扇15的量產(chǎn)還帶來更深遠(yuǎn)的意義。過去中國戰(zhàn)機(jī)總是被詬病“心臟病”,核心動力依賴進(jìn)口或者低性能型號,導(dǎo)致在出口和國際競爭中處于被動。一旦渦扇15全面鋪開,不僅是殲-20能釋放全部性能,還會推動下一代戰(zhàn)機(jī)的研發(fā)。發(fā)動機(jī)工業(yè)一旦形成完整鏈條,將在后續(xù)迭代中持續(xù)發(fā)力。
客觀來說,中美差距依舊存在,尤其在壽命和工藝細(xì)節(jié)上。但差距不再是“代差”,而是“水平差”。過去外界說中國落后一代甚至兩代,如今更多是具體性能對比,而不是代際壓制。差距縮小到可以在實(shí)戰(zhàn)條件下用體系優(yōu)勢去彌補(bǔ),這就是巨大的進(jìn)步。
未來的方向是自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動機(jī),這類發(fā)動機(jī)能根據(jù)飛行狀態(tài)自動調(diào)整,既保證高速性能,又兼顧巡航效率。美國已經(jīng)在驗(yàn)證,中國也在進(jìn)行前沿預(yù)研。誰能率先完成工程化,誰就能在六代機(jī)動力上占先機(jī)。渦扇15的服役是階段性勝利,也是向下一個門檻邁進(jìn)的起點(diǎn)。
渦扇15的意義并不只是一個16噸的推力,而是讓中國五代機(jī)真正走向完全體,讓“心臟病”徹底成為過去。差距依舊存在,但已經(jīng)不是決定性的鴻溝。未來的比拼,不僅是發(fā)動機(jī)推力的數(shù)字競賽,更是體系、材料、設(shè)計(jì)理念和戰(zhàn)略需求的較量。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.