谁能为四代战机提供“洪荒之力”

  最近,俄罗斯国防部副部长尤里·鲍里索夫表示,换装新发动机的T-50 PAK-FA战斗机将在2017年底进行飞行试验。对此,美国《国家利益》杂志网站发表文章,认为“安装新发动机后,PAK-FA的动力性应该可以与洛克希德·马丁公司的F-22‘猛禽’隐形战斗机相媲美。”那么,在目前的四代机里,谁装备的航空发动机综合实力最强?

  综合实力谁最强

  国防科技大学国家安全与军事战略研究中心军事专家王群教授介绍,发动机是战机的动力来源,其性能影响到战机的安全性、作战范围、机动水平和持续作战能力等。比如,发动机可靠性高,战机自身安全性就能得到较好的保障,技战术水平才能得到充分发挥;发动机的耗油率低,战机的作战半径就大,转场航程就远;发动机的推重比大,战机的加速性、动作敏捷性、格斗水平、超音速巡航能力自然就强;战机的发动机维护保养简单,战机的出勤率就高。

  F-22“猛禽”战斗机是由美国洛克希德·马丁公司和波音公司联合研制的单座双发高隐身性第四代战斗机,也是世界上第一种进入服役的四代机。它所装备的F119型涡扇发动机是世界上第一款推重比大于10的航空发动机,性能非常突出。

  F119是普惠公司为美国第四代战斗机研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机。其设计目标是不加力超音速巡航能力、非常规机动和短距起落能力、隐身能力(即低的红外信号特征)。1992年12月17日,首台EMD(工程、制造与发展)阶段F119发动机试车,F119的第一种生产型发动机被命名为F119-PW-100,1997年9月7日,装备这款发动机的F-22首飞。

  F-35“闪电II”战斗机是目前世界上最先进的联合攻击战斗机,其电子系统、火控系统和发动机等都属世界顶级。F135是继F119-PW-100发动机装备F-22之后,世界上第二个推重比大于10的战斗机动力系统,也是人类航空史上推力最大的军用加力涡扇发动机。其最大推力124.5kN,最大加力推力高达191.3kN。其中,用于F-35B的型号还集成了罗尔斯·罗伊斯公司的升力系统,使该机能实现垂直起降。

  王群介绍,“F135发动机在F119型基础上改进后,推力等有些性能又有了新的提升。这两型发动机都是专门为四代机研制的,设计水平高、技术先进、工艺精湛,所以推力强劲、体积重量轻、可靠性高、油耗低、维护保养简单,在技术上比俄罗斯和日本的几款发动机领先了差不多整整一代,综合实力无疑是最强的。”

  “小马拉大车”

  “俄罗斯和日本的几款发动机基本上是为三代机开发的,推力弱一些,推重比大都在8左右。”王群说。

  俄罗斯T-50战斗机是一款由俄罗斯联邦联合航空制造公司旗下苏霍伊航空集团主导并生产的高性能多用途战机。T-50大量采用复合材料,占机身总重25%,覆盖70%表面面积。钛合金占75%机体重量,用于替代苏-27战斗机。

  他指出,T-50最初装备的AL-41F发动机对AL-31F型做了挖潜改进,改善了耐热材料,采用了数控系统,发动机推重比等性能更好一些,但推力仍然不很大,难以适应四代机的要求。

  此后,俄罗斯军方对T-50战机的发动机进行了第二阶段的研发设计。俄罗斯“联合发动机制造公司网站”2014年12月4日报道,俄罗斯联合发动机制造公司总经理弗拉基斯拉夫·马萨罗夫宣布:公司正在研制T-50第二阶段配备的发动机,预计在2017年携带新型动力装置的飞机开始飞行试验。

  据俄方称,第二阶段发动机被称为30型发动机,最大推力达到107kN,加力状态下为176kN,性能超美国的F119发动机。

  对此,王群认为,“30型发动机虽然说是为四代机研制的,使用了很多新材料,升级了部分技术,据说结构也进行了简化,重量轻了不少,耗油率也低了,性能改进了很多,推力要比AL-41F型大15%到30%,但技术还不成熟,尚未批量生产。”

  期待一颗“中国心”

  公开信息显示,歼-20战斗机是中国研制的双发重型隐身战斗机,被认为是继美国F-22战机之后,世界上第二款属于严格意义上的重型第4代战斗机。目前,歼-20所装备的是俄罗斯留里卡·土星公司的AL-31F型涡扇发动机。

  AL-31F是俄罗斯苏-27系列飞机的“动力心脏”。苏-27是当今世界上典型的第三代歼击机,自该机问世以来,曾经创造了快速爬高的多项世界纪录,首创了著名的高难度“眼镜蛇”机动飞行动作。该系列飞机不仅部署到独联体国家,而且还成功地出口到俄罗斯境外的包括印度和中国在内的一些国家。这些纪录的取得,离不开AL-31F发动机的强大助推。

  不过,王群指出,“AL-31F型用到了大量的钛合金材料,技术水平不俗,重量比西方同类发动机要略轻一些,但用在四代机上推力仍显不足。”

  歼-31“鹘鹰”战斗机是中国航空工业集团公司沈阳飞机工业集团公司研制的双发单座中型四代战斗机,于2012年10月31日首飞。它采用常规气动布局,其外观具有典型的隐形战机特征。普遍认为,它所装备的发动机为俄罗斯克里莫夫公司的RD-93型涡扇发动机。

  王群介绍,“RD-93型由米格-29战机的RD-33发动机改进而来,经过了多次升级,技术成熟一些,可靠性较高,但重量稍重,推重比不大,耗油率也偏高,不能满足四代机的动力需求,所以作为轻型战机的歼-31也要配置两台。”

  此前,外媒曾报道称,2019年到2020年,中国将生产更加强大的涡扇-15发动机,用于装备歼-20战机。而歼-31则将装备中等推力的涡扇-13发动机。目前,这一消息尚未得到证实,不过可以肯定的是,我国在航空发动机领域正在不断缩短与先进国家的差距。也许不久的将来,我们可以看到装备强大“中国心”的四代战机翱翔于祖国蓝天!柯 文

  F135发动机是航空史上推力最大的军用加力涡扇发动机。图为F135发动机进行地面测试。