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殲20已跨過最難一道坎 美空軍參謀長:將讓我們失眠

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殲20已跨過最難一道坎 美空軍參謀長:將讓我們失眠
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殲20已跨過最難一道坎 美空軍參謀長:將讓我們失眠

2023年10月03日 14:21 最後更新:10月04日 12:31

國産戰鬥機殲-20搭載渦扇-15發動機,戰力大幅飈升,成為美國空軍參謀長布朗口中「讓我們失眠的東西。」

根據微信公眾號「航空網」,殲-20這款國産第五代隱身戰鬥機已成為家喻戶曉的一種裝備、一個名號、甚至是一個文化符號。從2011年一鳴驚人,到2017年裝備部隊,再到現在將近200架的産能,殲-20的發展已經有將近12個年頭了,就連發動機那道最難坎,也已經邁過。

殲20換裝渦扇15效果圖。據稱發動機尾噴管要比此前的渦扇10長一些。

殲20換裝渦扇15效果圖。據稱發動機尾噴管要比此前的渦扇10長一些。

美國軍事媒體《戰區》網站曾經透露,今年年中,一架殲-20戰鬥機搭載渦扇-15發動機完成了首次試飛,這也意味著殲-20的重大改進型已經到了試飛階段,標志著殲-20即將邁入完全體時代,戰力進一步大幅飈升。

對於殲-20B,美國人給予評價是「美國空軍面臨最具威脅的戰鬥機」,美國空軍參謀長布朗的說法更為直接了當「如果我們不進行空軍現代化,那麽殲-20將是讓我們失眠的東西」。

網友慶祝殲20換裝渦扇15的繪畫作品。

網友慶祝殲20換裝渦扇15的繪畫作品。

【渦扇15,對標F-22心臟】

渦扇-15是為殲-20戰機打造的配套發動機,已經被網友們念叨了很久,其實渦扇-15早在上世紀90年代就確立了技術方案。當時它的指標就瞄準了美國為F-22研製的F119渦扇發動機。要對標,就選世界最强。

2005年,渦扇-15的核心機完成研製,2007年整機工程啓動,2011年技術驗證機交付,2019年取得突破性進展,為發動機進入使用掃清了障礙。15年磨一劍,這時的渦扇-15已經基本成型。如今渦扇-15和殲-20已經完成了裝機試飛。相信接下來的1-2兩年,就有可能投入量産,全狀態的殲-20B也將在未來幾年裏投入量産。

中國航發技術此前十分薄弱,30年時間研成媲美F119的發動機,已經十分不易。

中國航發技術此前十分薄弱,30年時間研成媲美F119的發動機,已經十分不易。

現在殲-20A大量使用的是渦扇-10C這個重大改進型,取代了此前試飛和試生産型階段使用的AL-31F發動機。渦扇-10改進型發動機也安裝在殲-10C上面,巴基斯坦空軍曾透露,他們進口的殲-10CE推力達到14.5噸,這是一個相當不錯的數據。

使用兩台14.5噸推力的渦扇-10C,意味著殲-20A的推力指標距離F-22還有一定的差距,後者使用的F119發動機最大加力推力約為15.8噸,F-22的最大推力實際要比殲-20A高2.6噸,再考慮到殲-20A起飛重量也要大於F-22,推重比方面F-22明顯占優。

殲20用渦扇10C解决了産能問題,為後續提升爭取時間,是小步快跑,不求一口吃胖。

殲20用渦扇10C解决了産能問題,為後續提升爭取時間,是小步快跑,不求一口吃胖。

從國外同類型發動機發展來看,國産渦扇-10也有將推力提高到15噸以上的潜力,可以讓殲-20A的推重比接近F-22。渦扇-10系列的不斷挖掘潜力,也為渦扇-15研製爭取了寶貴的時間。

【換裝渦扇15,比F-35優勢更大】

按照美國人說法,殲-20B安裝渦扇-15之後,發動機推力可以提高2000公斤以上,戰機作戰能力得到極大的提高,尤其是具備超音速巡航、超級機動性能等性能。對於美國空軍來說這是一個讓他們感覺難堪的消息,F-35因設計原因很難維持超音速巡航,機動能力也是差强人意,在空戰之中面對殲-20A就已經處於劣勢地位,面對殲-20B恐怕就沒得打了。

F-35被發動機限制嚴重,性能提升困難,美國也在謀求為其換裝新一代發動機。

F-35被發動機限制嚴重,性能提升困難,美國也在謀求為其換裝新一代發動機。

渦扇-15利用自己的後發優勢,還可以繼續提高推力,按照發動機發展規律判斷,第二階段的發展有望超過16噸,這個指標已經超過了F119。

【提升的不僅僅是推力】

渦扇-15為殲20帶來的不僅僅是更充沛的動力,還有一點也非常重要,這就是熱管理能力。現代戰鬥機航電系統越來越複雜,設備越來越多,這些設備開機工作的時候會産生大量熱量,而溫度又是電子設備大敵,這樣新一代戰鬥機均要求優异的熱管理能力,為機載設備提供一個良好的工作環境。

F-35的綜合電力(IPP)綜合熱力(PTMS)為航電帶來了技術革新,F-22則沒有。

F-35的綜合電力(IPP)綜合熱力(PTMS)為航電帶來了技術革新,F-22則沒有。

因此新一代戰鬥機熱管理 系統將發動機、燃油、冷却系統等綜合在一起,形成綜合熱管理系統,利用燃油作為冷却介質,機載設備産生的熱量又可以提高燃油溫度,讓它更好的燃燒,起到相輔相成的作用。

F-22戰鬥機和F119發動機研製年代較早,在綜合熱管理方面存在不足,所以美國空軍一直沒有對它進行大規模升級。殲-20和渦扇-15利用後發優勢,實現了綜合熱管理,不但保證了飛機的性能,也為以後升級提供了充足的能源儲備。

現代戰機不單單是追求更快更高,還追求更智能,航電的分量越發增大。

現代戰機不單單是追求更快更高,還追求更智能,航電的分量越發增大。

【中國發動機,進入快車道】

渦扇-15發動機的研製成功,是國産航空發動機一個重大技術突破,標志著中國航空發動機工業在先進航空發動機設計、製造、材料、工藝、試驗等方面取得了長足進展,大大縮小了與美國等發達國家的差距。從美國航發研製歷史上可以預見,有了這些核心技術作為基礎,中國航空發動機研製正式突破瓶頸期,未來將迎來百花齊放的爆發時代。

渦扇-15,絕不只是一台戰機發動機,其相關技術將在各個領域發揮重要作用,更多擴展産品都將如雨後春笋一般出現。比如航發最常見的衍生産品燃氣輪機,可以服務從航空航天到艦艇動力、火力發點、天然氣輸送等領域,對我國整體動力領域的發展都有深遠影響。

渦扇-15的成功,意味著中國掌握了大量先進材料生産加工技術,可用于多個領域。

渦扇-15的成功,意味著中國掌握了大量先進材料生産加工技術,可用于多個領域。

美國人也注意到中國航空發動機工業近年取得一系列突破,包括渦扇-20大涵道渦發動機、第四代先進渦扇中推發動機等等。這些先進發動機不但滿足了現有飛機配套,也為未來發展打下了堅實的基礎。

於是美國開始加緊研製六代機,想借助代差再次獲得軍力優勢。隨著美國第六代戰鬥機進入發展階段,國外第五代航空發動機也進入了工程研製階段。

國外已經開始研發變循環動力,有了渦扇15的底子,這個領域中外差距不會再像之前那麽大。

國外已經開始研發變循環動力,有了渦扇15的底子,這個領域中外差距不會再像之前那麽大。

「航空網」表示,對此,中國航空發動機工業也要乘勝追擊,不僅要把渦扇-15的可靠性和産能早日提升,也要對變循環發動機進行提前研發,不能被美國人甩下,為將來發展國産六代戰機奠定基礎。




止戈堂

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

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巴基斯坦

中國提出超級全能艦艇概念,裝備電磁軌道炮的核動力航母,這意味著什麼?

這種用新時代武器武裝起來的超級艦艇,具備強悍的防空、反潛、反艦、對陸、反導能力,而且還有相當可信的真實作戰能力。

網絡流傳的中國未來航母概念設計。

網絡流傳的中國未來航母概念設計。

中國工程院院士馬偉明在業內專業期刊提出了一種未來戰艦概念設計,可以將海軍艦隊改造成星球大戰風格的超級艦艇。傳統超級航母可以搭載大量戰機,但自身防衛能力非常有限,而中國這種新概念艦艇依靠先進的綜合電力系統,可以有效地將艦上核反應堆提供的充沛能量轉化為高功率武器所需的電磁能,因此它可以裝備大量電磁武器,如電磁軌道炮、線圈炮、激光武器和高功率微波等,從而能夠準確地執行防空、反潛和反導攔截任務,並對海上和陸地目標進行精確打擊。例如艦載電磁軌道炮可以用高達7倍音速的制導彈藥打擊臨近空間目標。

《亞洲時報》認為,這種未來戰艦可以看成是對蘇聯時代航空巡洋艦概念的現代演繹。蘇聯海軍最初提出航空巡洋艦(載機巡洋艦)時,是希望它能結合航母和巡洋艦的特點,這類艦艇包括著名的「基輔」級航母和「庫茲涅佐夫」號航母。

與傳統航母完全依靠艦上的艦載機聯隊來獲得攻擊力不同,蘇聯航空巡洋艦可以用強大的艦載武器應對水面、空中和水下的威脅。但受當時技術條件的影響,航空巡洋艦的實際表現並不理想——由於大量武器佔據了約一半的艦艇空間,導致飛行甲板和機庫很小,能搭載的飛機太少,而且適航能力很差,最終表現為艦載機和武器都想要,結果兩頭不討好。外界普遍認為,「基輔」級航母實際是一款相當不成功的設計。

然而,新技術的發展,讓中國設計的這款超級戰艦能夠克服之前蘇聯海軍面臨的困難。

電磁武器的體積很小,佔用的艦上空間非常有限,而且更為安全,因此不需要額外過多擠佔航母上艦載機的空間。例如電磁軌道炮發射炮彈時的速度遠高於傳統火炮,而且它不需要危險的發射藥,因此它不但發射的炮彈速度更快、威力更大,而且佔用的艦上空間更少,這也意味著未來可以不對核動力航母進行大規模改進,就可以使其具備相當可觀的攻擊能力。

不過,雖然馬偉明院士提出的這種全能型戰艦聽上去很理想,但它的研製難度非常大。可以說,只有中國在電磁技術領域實現創新性突破之後,這種充滿科幻色彩的未來戰艦才有實現的可能。

首先,就是中國在綜合電力系統方面的獨步天下。儘管英美率先在該領域實現突破,但無論是英國的「伊麗莎白女王」級航母還是美國的「福特」級航母,它們使用的綜合電力系統技術並不成熟,存在設備體積和重量大、系統效率低、供電連續性差等問題。外界認為,中國第三艘航母福建艦採用的中壓直流綜合電力系統,技術先進程度比英美最新航母領先一代。這也是為何常規動力的福建艦能夠與核動力的「福特」級同樣採用高耗能的電磁彈射系統的關鍵因素。

其次,中國在電磁武器領域也已經全球領先。

不同於美國研製電磁軌道炮時的半途而廢,中國研究人員正在努力解決軌道炮的開發問題。美國認為,電磁軌道炮在炮管設計、使用壽命和能承受發射炮彈時的功率脈衝、熱量和壓力的材料方面存在不可逾越的難題。而中國科學家卻已經突破這些技術障礙。

《亞洲時報》稱,「中國正在加強電磁軌道炮的武器試驗,並試驗創新的解決方案,例如在導軌上塗抹液態金屬以減少射擊磨損,以及使用特殊塗層以最大限度地減少重復射擊造成的傷害。」同時,中國還在開發其他類型的電磁武器,包括高能微波武器以及發射重量全球第一的線圈炮等。

此外,採用常規動力的福建艦雖然能夠使用電磁彈射裝置,但可能還無法同時滿足電磁彈射與電磁武器的龐大能源需求。而中國第四艘航母很可能是核動力設計,這將為電磁軌道炮和電磁彈射裝置等能源密集型裝備提供充沛的動力來源。

報道猜測,中國這種全能戰艦未來還將部署到南海,與陸基飛機、導彈、海軍艦隊和島嶼守軍共同保護中國戰略核潛艇在該海域的活動自由。再加上中國在先進反潛技術方面的突破,如極低頻和太赫茲信號檢測,結合衛星圖像、合成孔徑雷達等技術,可能會導致美國的戰略核潛艇比以前更容易受到攻擊,「將對美國的核威懾和美國向其盟友提供的核保護傘產生了相當大的影響」。

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