在很多人的固有印象中,中国的航发水平远落后于美国。这主要是因为代表着中国战斗机最高成就的歼-20一直没有解决“心脏病”的问题,为它配套研发的涡扇-15发动机迟迟没有生产。
不过在2022年年底,这一情况得到了改变。在2022年11月举办的中国航空产业大会上,中国航发设计届的泰斗级人物刘大响院士就公开表示,涡扇-15已经装上歼-20在进行试飞。
那么当歼-20装上涡扇-15后,会有多大的改变呢?
歼-20爆发性、发动机寿命、航程等方面的增长
首先
最明显和最直观的改变,是爆发性、发动机寿命、航程等方面的提升。
在爆发性上,发动机越是运转,核心机越容易产生更高的温度。所以
要提升战斗机的爆发力就得提升核心机材料承受高温的能力。
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如果没有突破相关材料瓶颈,当发动机“超频运转”时,轻则发动机熄火停转,重则发动机核心机发生物理变形,从而造成更严重的事故。现在涡扇-15装上歼-20进行试飞,明显是攻克了相关材料瓶颈,歼-20能以更短的时间达到更快的速度。
在发动机寿命上,也和核心机材料息息相关。
高温很容易改变材料的性质,很多材料在高温中都会变得脆弱,从而让用该材料生产的产品使用寿命降低。
像苏联时代的米格-25战斗机,为了提升飞机的速度,苏联在没有攻克材料难题的情况下加大核心机的爆发力,最终米格-25战机的发动机飞行寿命只有数百小时,飞上天开几次加力燃烧发动机就得报废。
如果是战争年代,这种发动机的缺陷还能隐藏,毕竟到时候任何武器都是消耗品。但在较为和平的年代,发动机使用寿命直接关系到军费的问题。
一台发动机的使用寿命比人家高一倍,就能比别人少用一半的发动机成本。
二战时期德国空军元帅赫尔曼·迈耶一直反对德国造轰炸机,其原因就有轰炸机要多用发动机,成本比战斗机贵很多。
在航程上,更好的发动机能更大效率的利用燃油。
这样当同样的战机带同样的油和同样的载重后,发动机更好的那一架飞得更远。恰好中国需要对付第一岛链,战斗机航程能给中国空军的战术使用带来更多余裕。
歼-20的超巡能力
其次是超巡能力,
所谓超巡能力,是指战机在不开加力燃烧的情况下进行超音速飞行。目前国际上标准最高的超巡是以F-22的巡航速度作为标准,即不开加力燃烧的情况下达到1.8马赫的速度。
在全球目前所有的在役战机中,只有F-22能达到这个标准。
目前在役的歼-20用的是涡扇-10B发动机,该发动机的一些子型号能保证不开加力的情况下速度超过1马赫,但无法达到1.8马赫。当涡扇-15装上歼-20后,歼-20也能达到F-22标准的超巡了。
不管是中国还是美国,对这种超巡能力都有切实的战术需求。因为超巡能力能保证战机更快地到达战场,完成战术部署。美国的F-22在定位上就是一款部署在西欧,用于拦截苏联各类型战机的五代机。所以F-22的超巡能力能保证战机在足够安全的地方起飞后,迅速到达战场。
中国的歼-20不单单要维持中国本土上空的领空安全,还要负责第一岛链可能发生的战争。
第一岛链距离中国大陆最远处上千公里,战机以1马赫的速度飞过去得花差不多1小时时间。当歼-20拥有F-22标准的超巡能力后,就能大幅度缩减其到达第一岛链的时间。
要知道对于战机来说,得先有遭遇才有空战。遭遇都遭遇不上,战机的任何性能指标都没有意义。当战机拥有了超巡能力后,就能决定自己是遭遇对方还是脱离战斗。由此它的作战自由度更大,空军也有更多的战术选择。
歼-20的生产量
最后是生产量的问题。很少有人知道,
现在的歼-20其实还没有完全铺开生产线
,因为现在服役的歼-20用的都是涡扇-10B型发动机,装上涡扇-10B的歼-20将来要换装涡扇-15会非常麻烦。在已经决定要服役涡扇-15的情况下,现在歼-20产量越大,将来歼-20机群的整体战斗力就越低。
所以歼-20什么时候铺开生产线,取决于涡扇-15什么时候开始量产。对于中国来说,歼-20不会是只生产200~300架的稀罕玩意,它是未来可能爆发的战争中的消耗品。因为未来的中国面临着极为严峻的空中局势,对歼-20的需求量很大。
像美国的F-35,目前已经确定总生产量会超过3500架,且基本装备于美国自己和北约其它成员国中。再比如美国B-21轰炸机,这是一款已经确定会部署在中国周边,在战时快速冲击中国领空的轰炸机。这种隐身轰炸机只能靠歼-20和强大的反隐身体系才能拦下来,而B-21的产量,美国初步预计超过100架。
所以
中国现目前的歼-20数量只能算维持了最低限度的国防安全,在一场世界级的战争中无法充当消耗品。
就需求来看,中国歼-20的服役数量最少会在现役数量的基础上再翻1~2倍,依世界局势的需要,甚至最终服役量可能达到上千架。
除了以上改变外,涡扇-15给歼-20带来的改变,还有诸如可能使用了更多新型材料,所以发动机重量更轻;可能在核心机结构等方面进行了优化,使得物理结构更加简单,更有利于维护等等。