天天看點

殲35面臨的最大挑戰是“泰山”、“黃山”發動機的上艦問題

作者:小飛帥

不久前,随着殲35的試飛,關于我國第一種艦載五代機的争論終于塵埃落定,但殲35何時能形成戰鬥力仍然充滿變數,現在正進行的隻是陸上正常起降測試,還要經曆彈射試飛、武器試射、艦上試飛等一系列階段,在這個過程中,起作用的因素很多,但要說對殲35進度影響最大的,還是航空發動機這個老大難的問題。

殲35面臨的最大挑戰是“泰山”、“黃山”發動機的上艦問題

殲35艦載機

時至今日,可供殲35選擇的動力系統有以下三種:

第一種是RD93。它是枭龍的發動機,也曾用作利劍無人機的過渡動力,RD93是RD33發動機的單發版,推力隻有81千牛,推重比更是隻有可憐的6.5,作為米格29的動力裝置,它總體上隻有上世紀六七十年代的技術水準。如果說當年殲20還可以用99M1發動機試飛,那麼10年後的今天,殲35再用RD93就很難令人接受了,況且以RD93比99M1還要低的推重比,也飛不出多少東西來。俄羅斯正在研發RD93的大改型号RD93MA,其推力提高到91.14千牛,還具備了緊急空中再啟動和緊急放油的能力,但RD93MA發動機2020年7月才進入高空台測試階段,還要經曆飛行台和型号試飛,殲35根本指望不上。

殲35面臨的最大挑戰是“泰山”、“黃山”發動機的上艦問題

用于枭龍的RD93發動機

第二種是“泰山”發動機。它的前身是“天山-21”發動機,是貴州航空集團在RD93基礎上開發的研仿型号,編号為渦扇13,它的3級風扇采用整體葉盤結構和可變導流葉片,單級高壓渦輪采用單晶葉片,單級低壓渦輪則用了空心氣冷葉片,同時也應用了數字式全權限控制系統,“天山-21”發動機的性能是以有了很大改善,即使其高壓壓氣機由9級減為8級,總壓比還是從21提高到23,推力增至86千牛,推重比大幅提高到7.8,大修間隔由300小時延長至810小時。

殲35面臨的最大挑戰是“泰山”、“黃山”發動機的上艦問題

渦扇13發動機

在此基礎上,貴航再接再厲,又推出了更好的渦扇-13E,它用前掠式風扇減小了動能損失,使得總壓比進一步提高,同時發動機的轉速和空氣流量也有增加,最終渦扇13E的推力超過了9噸,其名稱也由“天山-21”改為“泰山”,“泰山”發動機已基本上能滿足殲35試飛乃至列裝的要求,且已認證枭龍進行了試飛,再用于雙發的殲35是水到渠成的事。

第三種就是渦扇19“黃山”發動機了。它雖然大量應用了當年“先進中推”的預研成果,卻是一種面向21世紀設計的全新型号,推力達9500公斤,推重比則超過了10,可與F-18E/F的F414發動機相媲美。但“黃山”發動機2019年才進入地面台架試車階段,比俄羅斯的RD93MA還要慢一拍,後面還要經曆高空台和飛行台測試,最後才能裝到殲35上面進行型号試飛。顯然,渦扇19的進度要遠遠落後于已經開始試飛的殲35。

殲35面臨的最大挑戰是“泰山”、“黃山”發動機的上艦問題

我國9500公斤推力級渦扇發動機

是以,現階段的殲35采用渦扇13E試飛的可能性最大,這就意味着它将來要經曆一次換發,可能大家覺得“泰山”發動機9噸以上的推力已經與渦扇19差不多了,但要明确的是,雖然性能大幅提升,但“泰山”的母體仍然是RD93發動機,到“泰山”這裡可以說潛力已盡,9噸多的推力幾乎已經是“天花闆”了。而全新設計渦扇19則完全不同,它的潛力還遠未釋放,其終級改進型的推力甚至能達到F414最新型号F414EPE的12噸,9500公斤隻是渦扇19的起點而已。

但有了可用的發動機絕非萬事大吉,更大的難關還在後面,同艦載機一樣,其發動機的上艦也是一個很大的挑戰。為了實作上艦的目标,殲35的發動機還要進行一系列适應性改進。

殲35面臨的最大挑戰是“泰山”、“黃山”發動機的上艦問題

殲35的發動機也要經曆上艦考驗

首先,艦載發動機要适應海上的“三高”環境。艦載環境比起陸上要複雜惡劣得多,艦載機發動機要面對高溫、高濕、高腐蝕這“三高”的挑戰。前不久,英國的一架F35B之是以墜海,就是因為進氣道的蓋闆未能取下來,可為什麼進氣道要用蓋闆蓋起來呢?一個很重要的目的就是防止發動機在海上高濕高鹽霧的環境中出現生鏽和腐蝕現象。但僅僅有蓋闆是不夠的,畢竟還要在這種環境中起降,其發動機的很多材料還是要重做,或是噴塗起保護作用的塗料,這樣一來,艦載渦扇發動機的推重比不可避免的會下降,如F14D的F110-GE-400發動機,相比基本型F110-GE-100,其推重比由7.07驟降至6.16。

殲35面臨的最大挑戰是“泰山”、“黃山”發動機的上艦問題

F-14D戰鬥機

其次,着艦複飛對艦載發動機的操控性和加速性提出了極高要求。艦載五代機要在航母200米的跑道上完成降落,這個距離隻有陸基跑道的五分之一,再加上航母本身還會随海面飄忽不定,由于艦島的存在,幹擾氣流也很複雜。在這種情況下,4條攔阻索均未被鈎住的可能性還是不小的,這就意味着艦載機必須能迅速開加力複飛。對發動機也提出了兩個要求:一是響應速度要快,對飛行員的操作快速作出反應;二是要在極短的時間内達到最大轉速,加力燃燒室要可靠點火才行,否則艦載機就有墜海的危險。

殲35面臨的最大挑戰是“泰山”、“黃山”發動機的上艦問題

攔阻索并非萬能

美國海軍就曾在嚴格測試的基礎上硬性規定:艦載發動機從正常進場推力達到最大推力狀态,必須在2.5秒以内完成,否則,艦載機就有墜海的風險,這可是無數次慘痛教訓的經驗總結。

而國産發動機恰恰在快速再啟動和加速性上存在很大短闆,這集中展現在太行發動機因空中風車起動性能差而長期無法裝備殲10上,正因為艦載渦扇發動機難度頗大,殲15才長期裝備俄羅斯制造的AL-31cep.3發動機,它是當年為蘇33專門研制的動力系統,雖然殲15的最新型号已經解決了動力的國産化問題,但至今仍未見列裝。

殲35面臨的最大挑戰是“泰山”、“黃山”發動機的上艦問題

最新型殲15

綜上所述,殲35不僅要做好用“泰山”完成試飛、上艦乃至批量列裝的準備,“泰山”發動機自身還要完成類似RD33到米RD33MK的轉變。好在“泰山”發動機是國産的,不存在受制于人的問題,且隻需經曆一次換發就可達到完全狀态,中國人的艦載五代機之夢并不渺茫。

繼續閱讀