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中国斥巨资研发航空发动机 美国现重大判断失误

中国正在开发两种新型隐形战斗机、隐形无人机、新型巡航和弹道导弹,然而北京迄今为止一直并未尝试开发新的轰炸机。

据美国《国家利益》双月刊网站3月31日刊登文章称,为什么会这样?答案很可能是发动机的问题。中国尽管努力多年,但一直没有能开发出一种可靠的、可以大规模生产的满足需要的大推力涡扇发动机。为此,今年早些时候,中国政府不得不承认其发动机技术尚未达到顶级水平,中国的军事技术与一些发达国家之间还存在"绝对的差距"。

然而,这一情况很可能会在近期获得改变,中国已经将航空发动机技术作为优先发展的方向。据报道,根据中国官方的安排,在未来20年中国将斥资3000亿美元研发军用和民用航空发动机,而且,中国航空工业已经聘请了外国的工程师和退役空军人士帮助其研制发动机。这意味着中国最终将能造出国产的航空发动机,届时,我们将期待中国新型隐身轰炸机轰-20的出现。

并非不努力而是欠缺技术积累

提到飞机发动机,不得不说说中国早期的航空工业。建国初期,中国从苏联引进了156个重点工业项目,从而组建起了新中国的基础工业体系。其中作为重点的航空工业,引进了苏联的技术,开始建造国产米格-17战机。不过从那时起,由于历史上种种原因,中国航空工业长期以来养成了一种不良习惯,就是先立项飞机整机,待整机厂所制定了飞机总体性能指标后,再向发动机厂所下达相应的研制任务,后者开始配套研制发动机。在这种模式下,逐步养成的思想就是"重飞机、轻发动机",导致发动机工业长期从属于飞机整机的"老二"地位,用航空工业内部的语言叫"配套"。

这样一来,中国立项发展的多型战机往往是机体早早下线,可"配套"的发动机却大都难产,造成"飞机等发动机"的不利局面。而且如果飞机"下马",发动机也随之"下马",从而造成两个项目均损失巨大,如歼-9和涡扇-6。而且,由于对发动机的重视程度不够,国内在航空基础技术和工艺储备方面,均严重不足,这导致很多重要的零部件不是寿命偏低就是成品率不高,很多研制机型就是这样被拖下马的。

而在国外恰恰相反。比如航空实力雄厚的美国,如果要研发一宗机型,最通常的做法就是要看最近有什么新型发动机问世。也就是说,美国人笃信"只要有好发动机,砖头也能飞"的理念,因此在设计一款飞机前首先要考察都有哪些新型发动机可用,然后围绕发动机的性能指标来设计飞机。所以,如今国际上已形成了"先发动机后飞机","一代发动机一代飞机"的逻辑。

而且,作为航空工业皇冠上的明珠,航空发动机制造牵涉许多高新技术工艺,它既要从设计、研发取得突破,又要从材料、制造攻克难关,因而可谓高新技术之集大成者。同时,航空工业也是一个不断积累的过程,也就是这一型发动机成功了,就为下一型打下了基础,因为牵涉重大安全原因,航空发动机每一代的发展大约只有四分之一的技术是全新的,每一个跨越其实都是基于上一代四分之三的成熟技术来做新技术,否则会遇到很多瓶颈。所以,当一种发动机耽误了或者下马了,那影响的几乎就是整个产业链,这恐怕也是中国航空发动机工业很难实现突破的主要原因之一。

幸好现在,中国有关部门已经理清了这一困局,近期种种迹象显示,航空发动机重大专项将一改过往,被写进"十三·五"规划纲要草案,并开启"飞动分离",还启动实施"兵团作战"。预计在此专项的巨大推动下,5年突破核心技术,15年持续不懈,到2030年取得完全突破。

多型军用发动机已进入成熟期

其它的军用发动机,如"昆仑"、"泰山"、"秦岭"等中小推力发动机型,已经分别研制成功,尽管他们并非中国军用发动机的主力,但也为中国航空发动机工业奠定了基础。不过本文所要探讨的,主要是指涡扇-10"太行"发动机,以及正在研制的涡扇-15、涡扇-18和涡扇-20大推力发动机。

作为研发歼-10的配套项目,研制涡扇-10一直是中国航空工业的重大决定。但该机却一直是磕磕绊绊,不是"喷零件"就是性能不达标,导致已完成研制的歼-10只能装备俄罗斯引进的发动机,更无法为国产化的歼-11所使用。虽然该机几经修改设计勉强装备了几批机型,但因为并不稳定,实际装机的数量也很有限。直到今年初,一种名称为FWS-10B型"太行"改进型发动机被报道已经试验成功并达到"十二五"研制目标,才说明涡扇-10B作为一种改进型取得了成功。据猜测,该发动机已装备于新批量生产的歼-10B上,成为中国正式宣布研发进入战斗序列的大推力发动机。今后,该机可能还将装备歼-11BS/H、歼-11D、歼-15、歼-16等机型上,从此可大幅减少中国进口AL-31系列的数量。

为歼-20配套的发动机据说是涡扇-15,该机为首款国产推重比超过10的大推力发动机,可以满足歼-20对超级机动性的需要。众所周知,目前国产隐形战斗机歼-20使用的是俄罗斯AL-31F发动机的改进型号,这款发动机并不能完全满足歼-20的发展需要,在苏-35使用的117S发动机短期内进入中国无望的情况下,国产涡扇-15发动机才是歼-20的最好选择。另据国内媒体对该发动机研制的一些报道分析,其涡轮前温度高达1650摄氏度左右,仅比美国F-22所用F119发动机的涡轮前温度略低一点点,因此判断实际推力也相差不大,可能在15.0吨以上。据传,涡扇-15发动机目前已经进行整机台架测试,研制进展相当顺利。如无意外,应当和正式生产批次的歼-20同步投产,或稍有延迟也是正常的。

除了上述为新型战机研发的大推力小涵道比发动机外,中国在中大涵道比发动机方面,也在不断努力,以满足研制国产大飞机的需求。比如运-20运输机最初采用俄罗斯的D-30KP2发动机,但未来将被仿制的涡扇-18所代替。不过,这种发动机也只是一种权宜之计,因为其性能并不很理想,甚至和俄罗斯现在的伊尔-476所用的PS-90也无法相比。所以,中国也有新的研制计划,那就是涡扇-20。

严格来说,涡扇-20已经摆脱俄罗斯技术模式,改为欧美混合的技术基础,因此在推力、推重比、自身重量、油耗等方面相比涡扇-18进步明显,甚至是俄罗斯自用的PS-90也被甩开。预计涡扇-20的主要装机对象首先是运-20的量产型,之后就是大家期待已久的轰-20隐身战略轰炸机。目前该机的研制也非常快,已有一台挂载在伊尔-76运输机上进行试验的图片,相信其问世也就是这一两年的事了。

和B-2同级的轰-20或明年初首飞

实际上,国内外对于中国研制隐身战略轰炸机的猜测由来已久,但是却很难见到图片作证,这与中国对大飞机研制的保密程度有关。大家可以想想,在运-20首飞前,谁曾像歼-20以及其他国产战机一样见到过所谓"军迷"发布的图片?这并不是军迷拍不到,而是国家保密太严,根本就让人见不到,也不想通过网络这个途径故意让人泄密。

试想,在歼-20即将量产、歼-31又有新动静、"利剑"隐身无人机成功的基础上,轰-20还会远吗?也曾有人认为,这个"利剑"隐身无人机实际就是轰-20的缩小版,只要把其放大就是中国版B-2。这种说法不无道理。

纵观中国的大型轰炸机发展,在轰-6和轰-20之间,缺乏一个美国的B-1和俄罗斯的图-160这样的空白,不要小看这个空白,如果一步要跨过去,期间不知要付出多少技术探索。

因此,现在中国在研发轰-20时,除了需要研制新型涡扇-20发动机外,在其他方面的挑战也同样不小,这也是该机迟迟未问世的主要原因。

不过,轰-20也是中国一系列冠以"-20"机型的其中一种,如今歼-20、直-20、运-20和空警-2000(实际也是空警-20的另外一种称呼)纷纷亮相,作为同步发展的机型,轰-20问世也就是这一两年的事。但是,可以明确地说,轰-20至今未问世,并非美媒所说的因为没有合适的发动机而没有研发计划,何况即使没有合适的发动机,暂时使用D-30KP2发动机也并非不可行。最主要的原因,就是中国不想在该机取得明显进步前,对外展示这种大杀器,以免其锋芒太盛而导致意外产生。而且,即使达到和B-2相似的技术状况也并不可取,因为B-2已是20年前的技术了,中国正在综合美国B-21和俄罗斯的PAK-DA的技术特性,力争能研发一款介于或者优于这些战机之间的有中国特色的新机型。

综合各路分析来看,研发中的轰-20应该是一款"飞翼式布局、四发动机隐埋式结构、高亚音速、内置弹舱、全面隐身设计"的机型。就像之前很多中国新型战机或新型武器的问世选择每年的1月一样,很可能,轰-20将在明年的这个时间正式公开首飞,也只有这样才能赶上"-20"机型的总体进度。也就是说,"-20"机型都是需要在2020年形成战力的机型,如果轰-201晚于这个时间问世,它将拖整个"-20"机型的后腿。

一旦涡扇-20如期完成研制,则轰-20战略轰炸机问世将水到渠成。如果有了轰-20大型隐形轰炸机,凭借其强突防能力,以及内置各种精确制导弹药,对于中国空中战略威慑能力的成型帮助巨大,对于中国建设战略空军意义重大。

这种新型轰炸机将弥补现有的轰-6K轰炸机缺乏突防能力、作战半径较低以及载弹量不足的严重缺点,打击范围将覆盖整个太平洋和印度洋地区以及欧洲,这对于遏制"亚太再平衡"战略的围堵、打破超级大国不对等核讹诈、解决困扰中国崛起的周边海洋纠纷、维护世界和平都有极为重要的现实意义。

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      我是个喜欢沉默的人,喜欢看,不喜欢说话……
      2016/4/6 15:25:14

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