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自2011年起,中国航空学会第八届四次常务理事会决定设立中国航空学会冯如航空科技精英奖,而今年举办的冯如奖已经是第五届了。在今年的冯如奖拟受奖者之一中,就有一位特殊的功臣,他就是程荣辉。

现阶段歼20的发动机性能依旧存在不足,其机动性还是建立在布局基础上

程荣辉是一名从事航空发动机研究三十多年的资深研究员,也是中国航发集团专职总师,他也是新世纪百千万人才工程国家级人选。此次程荣辉成为拟受奖者之一,最主要的贡献就是他主持研发的某种重大航空发动机获得了突破性进展,同时他还主持研发了某种先进涡扇发动机的设计。综上所述,那种重大航空发动机很可能就是指代近年来流传的WS15发动机,这种发动机之所以出名,就是由于其和歼20战斗机密不可分的关系。早在歼20战机试飞后,世人就不断将其和美俄五代机做比较,时至今日歼20的气动布局、机电和隐形能力达到世界顶尖水平已得到公认,但每每谈起其性能短板,其答案都是异口同声的发动机问题。

发动机性能也是目前F22面对歼20时具有决定性优势的项目

曾有海外军事评论家直言:虽然歼20在珠海航展上显示了其出色的机动性,但这基本是建立在其出色的鸭翼布局基础上,这弥补了其发动机性能较差的弱点。抛开此人的立场,只是将五代机标杆F22和歼20做一番对比,就不难看出这方面的差距。F22配备两台F119发动机,并有二元矢量喷口作为搭配,在战斗状态下,其机体空重加上燃料、飞行员和武器弹药的重量后约为29.12吨,而歼20在同等条件下重量约为29.4吨,尽管乍看上去双方重量差距极小,但此时歼20配备的是两台WS10B发动机,无矢量喷口,这样其推重比勉强达到0.95,而F22的推重比则超过1.09。而且考虑到目前的歼20还未配备矢量喷口,所以能够想见,该机还未达到完全体状态,所以无论是超音速巡航能力还是超音速高过载机动性,歼20目前依旧和F22有相当的差距!

理论上目前中俄还无法拿出水平堪比F119的实用化战斗机引擎

曾有一个军迷界多年来流传的经典桥段,说的是战斗机部队教官明确提到,如果你和敌机进入格斗战,只能说明你傻。这句话正确与否,要一分为二地看待,纵观美军的红旗军演系列,无论是F22还是F35,它们之所以能够在模拟空战中以碾压比分击败非隐形的四代机群,就是在于其感知/隐蔽能力方面和对手形成代差,通过远距离大量释放暗箭的方式,对数量绝对优势的假想对手进行点名,而具备超音速巡航能力的F22还经常以高速掠袭的方式获得多次胜利。但另一方面,F22还体现了五代机又一个重大亮点,即超音速巡航能力,无论是和美国空军/海航的战机较量,还是和欧洲的台风战机对决,F22也经常进入格斗战,并且将这种格斗维持在超音速状态。非但如此,F22还通过在模拟格斗和性能极限测试中确定了10种几乎是其独创、至今也罕逢对手的超机动性。

经过模拟格斗和航展表演,F22确立了十种特殊的机动动作

F22超音速巡航能力以及超音速机动性的基础,正是建立在两台F119发动机的基础上。根据美方资料显示,其推重比约为11:1,压缩比为35:1,引擎最大操纵温度达到1770度,单台最大军用推力达到25500磅-26100磅,在实验室测试阶段,其后燃推力达到35000磅,其母厂普惠公司在2008年表示,经过新技术植入,这个数字将会提升到38000-40000磅!非但如此,这种发动机在实验室还经历了各种苛刻的测试条件,其寿命达到了一万小时以上!同时,该发动机配备角度上下摆动20度的二元矢量喷口也是其超音速状态下机动性的保证,在航展中,F22战机表演的满行程拉杆水平360度机动就证实了矢量喷口的价值,而且这种设计对超音速状态下的减阻有极大帮助。实战中,这些能力有多么巨大的价值呢?这意味着该机可以在被追尾时还能迅速拉升并以几乎0回旋半径就反过来咬住刚刚追尾的对手。而且还能在不开加力的前提下维持1.82倍音速巡航半小时,而这就意味着敌方的反应时间会呈几何态势递减。

WS15发动机走向服役后,歼20最后的短板也将被补齐

据称,歼20服役后也曾和中国空军现役的多种战斗机进行模拟对决,虽然也曾通过先击落假想敌方的预警机后大比分击落歼10、歼11等四代机的战绩,但面对引入的苏35时,未完成换发的歼20如果陷入格斗战,依旧会感到较为棘手,其表现距离F22在超音速格斗战中的水平依旧有相当的差距。所以,对歼20动力方面的短板,中国航空人一直将其视为中国航空业最需要解决的问题,早在歼20首次试飞前的几年,WS15发动机就已立项研发,但中国毕竟在此领域内和美国差距十分明显,所以该项目要想取得进展,其困难也是显而易见的。根据指标,WS15发动机的最大推力将达到180千牛,最大操纵温度为1470度,在完成试验平台测试后配备歼20时将配备三元矢量喷管,对比F22的二元推力矢量喷管,这种喷管虽然在隐身能力有所差距,但在动力损耗和能量控制方面则更胜一筹。但WS15预定寿命为四千到五千小时,对比F119依旧有相当的差距,所以可以肯定的是,即使WS15最终克服所有难关定型,其研发团队也依旧会在其基础上推出高寿命的改进版。

在美军红旗军演时,隐形机之间的对决一直难以被展开,就因为目前的水平来看五代机之间也难以发现彼此,所以极少量的五代机对抗时,各自还都携带特殊的信号发声器。在这种特殊的对决中,空战方式很可能会回归格斗战。据称,在此前F35和F22的模拟战斗中,由于前者的机动性较低,而且没有超音速巡航能力,最终惨败给后者。纵观对比歼20和F22的各方面性能,就会发现双方依靠光电设备在远距离发现对方的能力都存在不可知因素,所以绝不能排除格斗战的可能。如果完善版的WS15配备给歼20,那么至少就飞行性能来看,其包线数据至少将达到F22的水平,再加上歼20后发优势带来的各种机电性能优势,那么该机就将集F22和F35的优点于一身,成为真正居世界之冠的超级战机。(作者署名:迷彩派)

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