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据报道,日前换装国产“太行”发动机的歼-20战机已经实现首飞。在此之前,歼-16、歼-11B等先进战机也都已经在使用“太行”发动机,这无疑意味着“太行”发动机已堪大用。应该说,目前“太行”的各方面性能,尤其是可靠性应该达到了军方的使用要求,即便是应用在单发战机上,其表现也不会比俄制AL-31FN涡扇发动机差。

然而,令人感到奇怪的是,曾经不断使用“太行”进行过试验、我国产量最大的第三代/三代半战机歼-10系列最终服役机型却从未使用“太行”。那么,既然连最先进的国产战机歼-20、歼-16都能用,为什么歼-10却偏偏不行呢?今天,北国防务就来说说这事。

△据称使用“太行”发动机进行首飞的2021号歼-20

首先,需要明确一点的是,当代先进战斗机换装不同型号的发动机,并不是一件简单且轻松的事情。

早在当年歼-10原型机进入到科研试飞阶段时,当总师宋文骢看到试飞数据后,便毅然决然的决定对后机身进行修形设计。因为在最初设计时,歼-10原本要配装的发动机为涡喷-15。所以,歼-10的后机身以及发动机舱尺寸是按照涡喷-15的匹配要求来确定的。

△我们现在看到的歼-10与最早的涡喷版本有着很大区别

但是,当总师宋文骢决定弃用赶不上研发进度的涡喷-15,改用俄制AL-31F涡扇发动机后,歼-10的后机身以及发动机舱尺寸也要随之变化。最为明显的就是AL-31F涡扇发动机的长度比涡喷-15稍短,但是最大直径远远超过后者,这就导致歼-10的后机身以及发动机舱尺寸也要相应放大,同时也使得飞行阻力大大增加。再加上初期AL-31F涡扇发动机的中间推力还要小于涡喷-15,这一增一减之间就使得歼-10早期原型机的试飞数据远不如预想中的那么理想。

总师宋文骢认为这种带有明显缺陷的新型战机决不能就这样交付军方,必须动大手术,大幅降低飞行阻力。但是,他的决定在也遭到了很多人的反对。因为此时试飞项目已经进行过半,后续各架原型机也在紧张的生产和总装中。如果要更改设计,意味着有相当一部分零部件以及工装夹具设备要报废掉。在当时歼-10研制经费很紧张的情况下,这一决定确实比较冒险,而且还会影响设计定型的时间节点。不过,最终历史证明了总师宋文骢的决策是正确而及时的。如果等到歼-10设计定型、投入量产后在进行减阻改进,恐怕损失会更大。

△我军现役的歼-10清一色的采用俄制AL-31F系列发动机

当歼-10A进入批量生产阶段、后续改进型开始研制之后,相信611所应该从一开始也有换装国产“太行”涡扇发动机的想法。因为单发战机和双发战机所用的发动机即便是同一系列的,也会存在一定的结构上的差异,这是两种不同构型战机的设计特点所决定的。因此,1035号歼-10B原型机所配装的,自然就是606所以及黎明公司根据单发战机的设计特点,专门发展的单发型国产“太行”涡扇发动机。

但是,对于歼-10B战机来说,换装国产“太行”涡扇发动机真的没那么容易。虽然两种发动机为了提高通用性,连与机身固定的安装节位置和间距都基本相同,但是性能和尺寸上的差异还是很明显的。国产“太行”涡扇发动机的最大直径和全长相比AL-31F涡扇发动机都要小很多,但是推力反而增加不少。这就使得歼-10B战机必须按照国产“太行”涡扇发动机的各方面要求来进行改进设计,包括进气道进气流量的调整、针对不同的推力特性曲线和喘振裕度对飞控软件的调整、不同飞行和作战条件下发动机工作状态的调整等等。

△使用“太行”发动机进行测试的歼-10B

而且,尤为重要的还是歼-10B战机后机身以及发动机舱尺寸的变化。由于国产“太行”涡扇发动机的最大直径和全长相对减小,那么歼-10B战机后机身以及发动机舱也可以相应减小直径和缩短长度,从而降低相当一部分飞行阻力。不过,这一变化对于歼-10B战机飞行性能的影响也很大,需要较长时间的验证试飞以便收集相关数据,确定飞行包线以及对飞控软件进行相应的改写等等。

但是,军方对于歼-10B/C这样性能实现飞跃式提升的第三代改进型战机的需求是非常迫切的,根本无法等到611所和成飞完成换发的所有试飞科目以及改进再投入量产。于是,611所和成飞最终还是放弃了换发的想法,继续使用俄制AL-31F涡扇发动机。当然,歼-10B/C所装备的已经是俄制AL-31F涡扇发动机的改进型号,包括增加推力和采用FADEC技术等,也完全可以满足使用要求。而且,对于成飞来说,不换发动机还可以节省很大一笔重新设计、生产工装夹具的费用和时间。

△采用俄制发动机的歼-20短期内可能还会继续生产

对于正在进行换发改进设计的歼-20来说,该机没有实现最后的设计定型,还有时间进行改进。另外,采用俄制AL-31F涡扇发动机的歼-20还在继续生产,并不会影响军方的交付工作。这种并行推进的研制方式也可以视为611所和成飞务实的表现之一。而且,对于双发战机来说,其针对不同发动机尺寸的变化主要调整发动机舱内部空间的布局设计,不会涉及外部机身的改动,在一定程度上降低了换发的难度。(作者署名:北国防务)

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