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渦扇 - 19 列裝殲 - 35:技術(shù)領(lǐng)先全球,助力艦載體系升級

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距殲 - 35 艦載戰(zhàn)斗機(jī) “上艦” 信息正式官宣不足 48 小時,中央廣播電視總臺(以下簡稱 “央視”)于 9 月 28 日播出的《國防軍事》專題節(jié)目中再曝關(guān)鍵信息。該節(jié)目通過鏡頭解析與專家解讀相結(jié)合的形式,首次明確披露這款國產(chǎn)新一代艦載機(jī)已裝備我國自主研發(fā)的新型中等推力雙發(fā)航空發(fā)動機(jī)(以下簡稱 “新中推”)。據(jù)節(jié)目內(nèi)容顯示,該動力系統(tǒng)的成功應(yīng)用使殲 - 35 的最大起飛重量突破近 30 噸,這一指標(biāo)不僅遠(yuǎn)超其技術(shù)驗證階段的性能水平,更標(biāo)志著該機(jī)在動力、載荷、作戰(zhàn)半徑等核心性能維度實現(xiàn)重要躍升,為后續(xù)列裝航母形成實戰(zhàn)能力奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)。

一、新中推技術(shù)參數(shù)與自主化突破



央視在節(jié)目中著重強(qiáng)調(diào),殲 - 35 搭載的新中推在材料應(yīng)用與技術(shù)架構(gòu)上實現(xiàn)雙重創(chuàng)新,其中最核心的突破是集成了我國獨有的 “超材料技術(shù)”—— 這類材料具備傳統(tǒng)材料難以實現(xiàn)的電磁調(diào)控、耐高溫、抗疲勞等特性,可顯著優(yōu)化發(fā)動機(jī)的氣動效率與結(jié)構(gòu)可靠性。盡管節(jié)目未公開該發(fā)動機(jī)的具體型號,但結(jié)合其 “完全自主研發(fā)新一代發(fā)動機(jī)” 的官方定位,可明確排除其為俄制 RD-93 系列(此前曾用于 FC-31 早期原型機(jī))衍生型號的可能性。目前,國內(nèi)航空工業(yè)領(lǐng)域及軍事裝備研究機(jī)構(gòu)普遍推測,該發(fā)動機(jī)即為此前在行業(yè)學(xué)術(shù)會議中被提及的 “渦扇 - 19”—— 這款中推自研發(fā)之初便定位為殲 - 35 的 “目標(biāo)動力”,其技術(shù)指標(biāo)與殲 - 35 的氣動布局、作戰(zhàn)需求高度匹配。



從性能對比維度來看,新中推的列裝對殲 - 35 作戰(zhàn)能力的提升具有決定性意義。作為殲 - 35 的技術(shù)驗證基礎(chǔ),早期 FC-31 戰(zhàn)斗機(jī)原型機(jī)(代號 “鶻鷹”)搭載的是渦扇 - 13 發(fā)動機(jī)(俄制 RD-93 的國產(chǎn)改進(jìn)型),受限于該發(fā)動機(jī)的推力水平(最大加力推力約 8.8 噸),其最大起飛重量僅為 25 噸,且在載荷能力上存在明顯短板 —— 若攜帶 4 枚中距空空導(dǎo)彈,燃油攜帶量便需縮減約 30%,直接影響作戰(zhàn)半徑。而換裝新中推且機(jī)體尺寸經(jīng)微調(diào)(機(jī)身長度增加約 0.5 米,翼展加寬約 0.3 米)后的殲 - 35,最大起飛重量提升至近 30 噸,這一數(shù)據(jù)已十分接近我國殲 - 15T 重型艦載機(jī)(搭載兩臺大推力渦扇 - 10H 發(fā)動機(jī))的 33 噸最大起飛重量。更關(guān)鍵的是,殲 - 35 在 30 噸起飛重量下,可實現(xiàn) “4 枚中距彈 + 2 枚近距彈 + 滿油” 的典型作戰(zhàn)配置,作戰(zhàn)半徑可達(dá) 1200 公里以上,較早期 FC-31 提升約 40%,充分體現(xiàn)出新中推的動力優(yōu)勢。

二、超材料與渦輪葉片技術(shù)的核心價值



盡管央視未披露 “超材料技術(shù)” 在發(fā)動機(jī)上的具體應(yīng)用細(xì)節(jié)(如應(yīng)用部位、材料成分等),但結(jié)合中國航發(fā)集團(tuán)下屬北京航空材料研究院(以下簡稱 “航材院”)此前在《航空材料學(xué)報》發(fā)表的學(xué)術(shù)論文可知,我國已在航空發(fā)動機(jī)核心部件領(lǐng)域突破 “尖端自冷卻渦輪葉片” 關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)的核心原理是通過在渦輪葉片內(nèi)部設(shè)計復(fù)雜的三維冷卻通道,并采用 “單晶合金 + 熱障涂層” 的復(fù)合結(jié)構(gòu),使葉片在高溫燃?xì)猸h(huán)境中可通過內(nèi)部氣流實現(xiàn)高效散熱 —— 據(jù)論文數(shù)據(jù)顯示,采用該技術(shù)的渦扇葉片,其耐受工作溫度較現(xiàn)有國產(chǎn)渦扇葉片(如渦扇 - 13 所用葉片)提升 15%,最高可達(dá) 1750K(約 1477℃),這一溫度水平已接近美國 F-135 發(fā)動機(jī)(F-35 動力)渦輪葉片的耐受極限(約 1800K)。

溫度耐受能力的提升,直接推動發(fā)動機(jī)功率密度與使用壽命的雙重優(yōu)化:一方面,更高的溫度可使燃?xì)庠跍u輪中膨脹做功的效率提升,進(jìn)而增加發(fā)動機(jī)推力 —— 據(jù)行業(yè)測算,渦輪前溫度每提升 100K,發(fā)動機(jī)推重比可提升約 0.8;另一方面,耐高溫材料與自冷卻結(jié)構(gòu)的結(jié)合,可大幅降低葉片在高溫環(huán)境下的疲勞損耗,使發(fā)動機(jī)首翻期(首次大修前的使用時間)從渦扇 - 13 的 800 小時提升至 1500 小時以上,接近國際先進(jìn)中推的可靠性水平。



行業(yè)分析機(jī)構(gòu)(如北京航空航天大學(xué)航空發(fā)動機(jī)研究院)指出,此項技術(shù)將為殲 - 35 帶來兩大核心能力提升:一是具備超音速巡航潛力 —— 在新中推的支撐下,殲 - 35 可在不開加力的情況下以 1.2 馬赫的速度持續(xù)飛行約 30 分鐘,這一能力使其在空戰(zhàn)中可快速搶占陣位,或在完成任務(wù)后迅速脫離;二是發(fā)動機(jī)推重比接近 10—— 這一指標(biāo)顯著優(yōu)于渦扇 - 13(推重比 7.8)與美國 F-404 發(fā)動機(jī)(推重比 8.0,搭載于 F/A-18E/F “超級大黃蜂” 戰(zhàn)機(jī)),即使與美國 F-35B/C 搭載的 F-135 發(fā)動機(jī)(推重比 10.5)相比,差距也已大幅縮小。從性能定位來看,殲 - 35 的機(jī)動性(如瞬時盤旋角速度、爬升率等)已達(dá)到或超越美國 F-35C 艦載機(jī)水平,尤其在近距空戰(zhàn)與多任務(wù)載荷配置上具備明顯優(yōu)勢,成為太平洋海域艦載機(jī)力量體系中的關(guān)鍵制衡力量。

三、新中推的多平臺應(yīng)用潛力

值得關(guān)注的是,該型新中推并非殲 - 35 的 “專屬動力”,其模塊化設(shè)計與適配性優(yōu)勢,使其具備在多類型航空裝備上應(yīng)用的潛力。央視在同一節(jié)目中提及,我國未來航母艦載機(jī)體系將構(gòu)建 “有人機(jī) + 無人機(jī)” 協(xié)同作戰(zhàn)模式,其中新型艦載無人機(jī)將承擔(dān)偵察預(yù)警、電子對抗、精確打擊等任務(wù)。無論是新一代艦載無人機(jī)采用隱身飛翼布局(如美國 X-47B)還是傳統(tǒng)氣動布局、定位為高空長航時偵察型還是中近程打擊型,傳說中的 “渦扇 - 19” 都可憑借其適中的推力水平(預(yù)估最大加力推力約 11.6 噸)與較高的推重比,為其提供充沛動力。



以國際同類裝備為參照,美國已退役的 X-47B 艦載無人作戰(zhàn)驗證機(jī),其規(guī)格與我國公開的攻擊 - 21 無人機(jī)(外貿(mào)型號為 “云影 - 5000T”)類似 —— 兩者最大起飛重量均在 20 噸左右,機(jī)身長度約 11 米,翼展約 18 米。X-47B 搭載的是一臺普惠 F100-220U 發(fā)動機(jī)(非加力型),該發(fā)動機(jī)推重比僅為 7.4,最大推力約 4.8 噸,受限于動力水平,X-47B 的最大飛行速度僅 0.9 馬赫,作戰(zhàn)半徑約 1500 公里。而渦扇 - 19 即使采用非加力型號(預(yù)估最大推力約 6.5 噸),其推重比仍可達(dá) 8.5,不僅能支撐 20 噸級無人機(jī)實現(xiàn) 1.2 馬赫的最大飛行速度,還可使其在攜帶 2 噸載荷(如精確制導(dǎo)炸彈或巡航導(dǎo)彈)的情況下,作戰(zhàn)半徑提升至 2000 公里以上。此外,渦扇 - 19 的燃油經(jīng)濟(jì)性也優(yōu)于 F100-220U—— 在同等燃油攜帶量下,可使無人機(jī)滯空時間延長約 25%,更符合艦載無人機(jī) “長時間戰(zhàn)場存在” 的作戰(zhàn)需求。由此可合理推測,我國新一代艦載無人機(jī)若采用渦扇 - 19 作為動力源,其綜合性能將全面超越 X-47B,甚至優(yōu)于美國正在研發(fā)的 MQ-25 “黃貂魚” 艦載無人加油機(jī)(搭載一臺羅爾斯?羅伊斯 AE 3007N 發(fā)動機(jī),推重比 7.2)。

四、技術(shù)突破的戰(zhàn)略意義

渦扇 - 19 的成熟與列裝,對我國航空工業(yè)體系及海軍裝備發(fā)展而言,具有雙重里程碑意義,其影響不僅局限于單一裝備,更延伸至整個國防科技領(lǐng)域:

  1. 殲 - 35 技術(shù)狀態(tài)定型:在此之前,殲 - 35 雖已完成多次航母起降測試,但受限于過渡階段的渦扇 - 13 發(fā)動機(jī),其性能未完全釋放,部分戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)(如超音速巡航、最大載荷)仍處于 “待驗證” 狀態(tài)。而渦扇 - 19 的列裝,使殲 - 35 徹底擺脫動力制約,核心性能指標(biāo)全面達(dá)標(biāo),正式進(jìn)入 “完全技術(shù)成熟體” 階段 —— 這意味著該機(jī)已具備批量生產(chǎn)與列裝的條件,無需再進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)迭代,為后續(xù)航母艦載機(jī)部隊快速形成戰(zhàn)斗力提供保障。
  2. 中推研發(fā)能力躍升:長期以來,我國在中等推力航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域面臨 “技術(shù)瓶頸”—— 早期型號(如渦扇 - 9、渦扇 - 13)要么依賴國外技術(shù)授權(quán)生產(chǎn),要么在推力、可靠性上與國際先進(jìn)水平存在差距,甚至存在 “不耐用”(首翻期短)、“推力弱”(難以支撐重型裝備)等負(fù)面評價。而渦扇 - 19 的成功,標(biāo)志著我國在中推領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn) “從跟跑到并跑、部分領(lǐng)跑” 的跨越,不僅掌握了 “超材料應(yīng)用”“自冷卻渦輪葉片” 等核心技術(shù),更建立起一套完整的自主研發(fā)體系(涵蓋材料研發(fā)、部件制造、整機(jī)測試等環(huán)節(jié)),為未來開發(fā)更先進(jìn)的中推(如推重比 12 以上的下一代中推)打下堅實技術(shù)基礎(chǔ),徹底摘下了我國中推領(lǐng)域的 “落后帽子”。
  3. 艦載體系戰(zhàn)力升級:從航母作戰(zhàn)體系來看,殲 - 35 與新型艦載無人機(jī)的協(xié)同,將構(gòu)建起 “有人機(jī)奪取制空權(quán) + 無人機(jī)實施精確打擊 / 偵察預(yù)警” 的新型作戰(zhàn)模式 —— 殲 - 35 可憑借其隱身性能與超音速巡航能力,摧毀敵方艦載機(jī)與防空系統(tǒng),為無人機(jī)開辟安全通道;而艦載無人機(jī)則可利用其長航時優(yōu)勢,對敵方艦艇、地面目標(biāo)實施持續(xù)監(jiān)視與打擊,兩者形成 “1+1>2” 的戰(zhàn)力倍增效應(yīng)。這種模式不僅能提升航母戰(zhàn)斗群的打擊范圍與作戰(zhàn)靈活性,還可減少有人機(jī)飛行員的戰(zhàn)場風(fēng)險,符合現(xiàn)代海戰(zhàn) “無人化、智能化” 的發(fā)展趨勢。

目前,從央視節(jié)目披露的信息及國內(nèi)航空工業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃來看,殲 - 35 與新型艦載無人機(jī)的正式列裝已進(jìn)入倒計時階段 —— 殲 - 35 的生產(chǎn)線已在沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)實現(xiàn) “脈動式生產(chǎn)”,月產(chǎn)能可達(dá) 4-6 架;艦載無人機(jī)的陸上測試也已接近尾聲,預(yù)計將與我國第三艘航母(福建艦)的海試進(jìn)程同步推進(jìn)。我們有理由期待,在不久的將來,這兩款裝備將共同翱翔在我國航母的甲板上空,為我國海軍遠(yuǎn)海作戰(zhàn)能力的提升注入新的動力,而那一天,已不再遙遠(yuǎn)。

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