前言:
當央視鏡頭首次完整展現渦扇10B發(fā)動機時,軍事論壇瞬間炸開了鍋,高清大圖里,那些精密到令人窒息的細節(jié)讓軍迷們倒吸一口涼氣。
有人顫抖著放大圖片,發(fā)現連葉片上的冷卻氣孔都清晰可見。要知道,這種技術此前只存在于美國F119發(fā)動機的傳說中。
可當數據對比出爐,網友卻集體沉默:中美雙方的發(fā)動機差距太大了。
老一輩工程師早就埋下伏筆,那些被外媒嘲笑"過于保守"的設計,如今竟成了碾壓F119的潛在優(yōu)勢...
一、空軍長子
渦扇10B,正式名稱應該叫“太行”,是我國上世紀末自主研發(fā)的戰(zhàn)機發(fā)動機,中國真正意義上的第一個獨立產品。
只是它的誕生,著實不易。
上世紀70年代左右,我國與發(fā)達國家的差距已經被拉到了20年以上,哪怕是研發(fā)中的渦扇6與殲13等戰(zhàn)機出來也無濟于事,甚至可以說是剛出生就落后。
渦扇6
在這種危急的情況下,我們想要保衛(wèi)國家安全,只有兩條路可以走——一是向蘇聯低頭,花大代價進口先進戰(zhàn)機,二是自研新時代戰(zhàn)機。
第一條路很難走,那個年代,中蘇的關系已然出現裂縫,一旦低頭會影響到我國很多戰(zhàn)略布局,更何況,蘇聯人肯賣嗎?
于是就只剩下了第二條路,渦扇10B就是在這個背景下出生的。
國家忍痛砍掉了研發(fā)了20年之久,投入了大量預算的渦扇6系列,準備全力做殊死一搏。
幸運的是,我們成功了。
太行發(fā)動機,首個大推力、低涵道比的對轉發(fā)動機,這些形容詞堆在一起是很不容易的,這意味著太行要做的事情很多,要攻克的困難就更多了。
大推力很好理解,可以近似理解為汽車的馬力,推力越大,動力越足,戰(zhàn)斗機的飛行速度和靈活性才能上升。
能突破超音速,大推力發(fā)動機是必不可少的。
至于后續(xù)的這個低涵道比,原理很復雜,簡單來說就是和空氣力學相關,效果一是能省油,二是繼續(xù)在推力上做文章,強化這種優(yōu)勢。
最后的對轉則是和重量有關,采用這種結構的發(fā)動機可以做得很輕,減少對機身的負荷,同時也能減少零件的使用量和標準嚴苛程度。
舉個例子,沒有采用對轉結構的發(fā)動機,其戰(zhàn)機所用的零件一般要求極高,加工難度很大,甚至有些特工零件只有個別廠商有能力生產,產量始終上不去。
而對轉設計則能夠避免這些問題,作為代價,在設計難度上堪稱令人發(fā)指。
但我們的航空前輩們依然是克服了萬難,硬生生把太行系列給造了出來。
太行問世,我們的兩大新殲系列戰(zhàn)機才有了著落——當時的國家是真把國運都賭上了,兩大新戰(zhàn)機全都是依托太行發(fā)動機設計。
換言之,一旦發(fā)動機造不出來,我們對新戰(zhàn)機的研發(fā)也全部會打水漂!
如今來看,當真稱得上是往昔歲月崢嶸。
央視如今愿意公開渦扇10B,自然說明這些老家伙也到了該退役的年齡,算算畢竟也幾十年前了,實在是“過于落后,允許展示”。
只是吧,這一次央視可是把裸機的圖片給放出來了,很多我們過去沒有注意到的細節(jié)都能一覽無余。
不少網友也是感慨道,中美的發(fā)動機,差距的確明顯。
二、中美前王牌的對比
咱們來看一些數據,為了實現高速和大推力,渦扇10B的渦前溫度能達到1747K(約1500°)的夸張程度。
為了應對這個問題,工程師在葉片中添加了錸。
這是一種十分稀有的耐高溫元素,熔點在3300K附近,除此之外,我們還用上了“氣膜冷卻技術”。
可以理解為給葉片開一個個肉眼看不見的小孔,以此來讓空氣流通,加速冷卻。
要實現這一點,我們就必須采用高精度的專用模具和儀器,可以想象成是給一根頭發(fā)絲動手術,需要把頭發(fā)絲雕出花來,你說這個難度大不大?
最后,我們還采用了一體鍛造工藝,提升了發(fā)動機的強度和耐用性,以此來更好地適應使用場景的嚴苛情況。
總之,渦扇10B的推力達到了132KN,推重比在7.5左右,在當時是十分先進的。
比如說吧,同為大推力、低涵道比的發(fā)動機,美國的F119在一些方面就沒超越我們,前文的耐高溫程度、強度等等都是我們的更優(yōu)。
只是吧,在推力方面,我們與美國依然有差距。
F119的推力有兩種數據,156KN和116KN,前者是帶了矢量噴管的,后者是不帶。
矢量噴管是一個好東西,堪稱是空氣學技術的結晶。
美國的F119正是因為能搭載矢量噴管,導致F-22能在全球范圍內第一個實現超音速巡航,這也使得它成了全球第一個五代機。
帶了矢量噴管,F119的推重比大約為7左右,畢竟噴管有些過重了,導致推重比嚴重下降,而不帶則是11,你看,太行在這方面差距是很大的。
體現在實際中,就是我們一直到后續(xù)研發(fā)出來了太行的新系列,才能在速度上和美國打平。
總而言之,性能上,渦扇10B是不如F119的,這是肯定的事情。
否則兩者問世的時間并不算久遠,我們豈不是早在20年前就超越了美國空軍?你覺得這現實嗎?
中國如今是強大了,但也不能忽視了過去的弱小。
但渦扇10B也有自己的優(yōu)點,甚至從后世的眼光來看,這個的價值遠比F119的矢量噴管強大
——其強大的耐高溫能力和優(yōu)秀的結構設計遠沒有得到徹底的挖掘,這也使得后續(xù)對其的改進很容易。
換言之,就是我們的發(fā)動機底子很好,修修改改能提升不少,甚至可以定型成為未來的主流。
而F119的強大性能,其實全仰仗于矢量噴管,沒了這個大殺器,它其余的數據表現只能說一般,換言之就是底子太差了。
底子差,想改進就很難,未來只能推翻重建,可那樣經費又要花多少?所以美國的空軍研發(fā)就這么卡住了。
其實吧,這和美國人的性子有關系,遙想20年前,他們的空軍多么強大?
可強大催生了驕傲和傲慢,美國人固執(zhí)地認為,除去自己外,其余的國家空軍都很弱小。
但問題是,技術是會發(fā)展的,美國嫌棄研發(fā)經費過高,實際意義不大,這么多年來一直選擇原地踏步。
可我們從未放棄,一直在奮起追趕,才形成了今天的這番局面。
F-35都是快20年前的東西了!你就能明白美國啃老本有多么嚴重了。
如今發(fā)現我們悄然搗鼓出了六代機的原型,他們自然是急了——他們的下一代戰(zhàn)機連影子都沒有呢!
只是啊,誰讓美國當初選的這條路呢?不喜歡精心打磨設計,而是選擇借助外力。
矢量噴管這種東西啊,如今我們也有!你說他們還能有優(yōu)勢嗎?
參考資料:
1、F119發(fā)動機的設計特點與關鍵技術——《航空發(fā)動機》 2011年第3期F0002-F0002,共1頁
2、中國青年網《一鳴驚人!殲10B矢量發(fā)動機亮相珠海航展》
3、中國網絡電視臺《戰(zhàn)斗機的心臟:太行發(fā)動機》
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