中国六代机J-36:第三台发动机之谜! WS-15？亚燃冲压？旋转爆震？

中国的六代机已经有了一个“非正式”的名称歼-36，因为机体外部有36XXX的编号，按中国军机命名的套路，应该是歼-36或者歼轰-36。从全球军机发展的趋势来看，新出的战斗机已经没有单独歼轰功能的机型了，大都是多用途机型，所以称为歼-36应该没啥毛病！

目前社交媒体上大家的兴奋劲差不多快过了，讨论的问题也开始理性起来！歼-36三发结构着实让很多人吃惊不小，不过中国军工既然选择了三发，那么自然有三发的道理，但作为围观群众，第一第二发都能理解，第三发到底是干啥用，到底什么类型的发动机成为了一个讨论热点！

歼-36在网上的热度，从国内到国外，从图文到视频，从社交媒体到国外官媒，下场的越来越多，到目前为止，歼-36被各路大神性能总结也在不断增加，种花家统计了下这架战斗机特各种特征，总共有14项目，欢迎各位补充：

在这些性能与特征分析中，三发是大家最关注的方向，因为在三发这种结构，即使是早期的战斗机和客机中也是相当的少数派，比如MD-11（麦道-11）和波音-727。一般都是两台翼吊发动机，垂尾上一台发动机这种结构：

MD-11客机

战斗机则非常罕见，比如冷战时期的米格-25和SU-37曾有过三发概念设计，但并未量产，真正的三发战斗机要追溯到二战时期，当时大都是活塞式发动机，一般是机翼上两台发动机，机头位置再来一台发动机，比如意大利的Savoia-Marchetti SM.79：

当年的客机以及战斗机用三发的目的是保证推力，因为当年的发动机推力不足，因此在中国的歼-36采用三发时候社交媒体上的第一反应就是中国人发动机不行，需要用三台发动机保证推力？为什么会采用三台发动机？目前对于这个有两个观点：

1. 推力不够，数量来凑；
2. 第三台是新体制发动机，临近空间使用

目前主流是基本是这俩说法，第一个说法比较普遍，毕竟中国发动机一直不太行，现在又搞了个六代机，体型还比J-20大好多，按目前网上大佬根据视频中与J-20的大小比例来看，J-36的长度达到了26米，J-20的最大起飞重量为37吨算，J-36的最大起飞重量可能会在45~50吨之间。

三台发动机的理由看起来挺合理

目前WS-15网上流传的数据是18.5吨推力（加力推力），3台会达到55.5吨推力，最大起飞重量时推重比都能超过1.1，所以这三台WS-15的推动下，能让J-36的机动性能爆棚！所以三发都是WS-15的可能性也是有的。

那么是不是中国的发动机不好呢？假设美国的NGAD也是50吨最大起飞重量，按F-22的发动机18吨2台也是不够，即使用变循环发动机也只有40吨+还是有不少差距。所以用三台发动机搞定推力，不失为一种务实的解决办法；

两台发动机是不是也够用呢？

答案是需要重新讨论一下，要回答两台WS-15发动机推力够不够，需要做个简单的计算。我们知道，战斗机计算推重比时一般都是正常起飞重量略低一些，因为从起飞赶到作战环境时会有消耗掉一部分燃油，此时的推重比就能达到1.1~1.2甚至可能更高，高推重比下的战斗机机动性显然会更好。

歼-20标配的发动机在试飞时为AL-31F，后来是WS-10C，再后来是WS-15，我们以WS-10C推力大概在15吨左右，正常起飞重量为27吨，推重比大约1.1！假设歼-36的最大起飞重量为50吨，那么按比例算，歼-36的正常起飞重量为36.8吨。

两台发动机能不能超音速？

WS-15的最大推力为18.5吨，双发推力在37吨左右，此时的推重比刚好超过1，与歼-20的1.1相差不大，那么问题来了，歼-20在1.1的推重比下速度能达到2.2马赫，那么歼-36能达到吗？这个问题挺有趣，因为与速度相关的有两个因素：

1. 一是发动机的推力
2. 二是发动机的涵道比；
3. 三是战斗机展弦比；

首先要确认一下的是速度和推重比没有直接关系，比如二代三代机推重比远小于1照样可以超音速，所以推重比1和超音速没啥直接关系（不是没关系哦）。有直接关系的是发动机的涵道比，这是发动机外涵道和内涵到之间的比值，是发动机除了推力外最重要的一个参数：

• 要求是低速大推力的环境就是大涵道比发动机，比如客机发动机涵道比能超过10；
• 要求是高速大推力就是小涵道比！比如F-22发动机F119的涵道比为0.25；

WS-10C的涵道比为0.7左右，F135（F-35的发动机）涵道比为0.58，WS-15的涵道比在0.23左右，和F119差不多，两者高速性能应该类似，所以从涵道比角度考虑，WS-15达到超音速时完全没问题的。

展弦比是战斗机达到高速的另一个重要参数，这个参数是翼展的平方与面积之间的比例，越小表示这架飞机“越尖”，越适合高速，越大表示这是一架平直翼飞机，适合低速，比如最高速度3.32马赫的SR-71展弦比1.939，速度0.65马赫的全球鹰展弦比是25。

F-22的展弦比2.5左右，J-20的展弦比是2.3左右，歼-36的展弦比在1.89左右，所以从这个角度判断，歼-36在相同推力、同样涵道比的发动机推进下，速度会更高，因此从这个角度看，正常起飞重量推重比在1.01的歼-36起飞后达到2马赫的速度似乎问题并不大！

两台发动机就能到2马赫了，为什么还要第三台发动机？

J-36的机腹进气道是加莱特结构，这种进气道适合3.5马赫左右的环境。但是机体背部的进气道到底是什么结构？看着很像DSI结构，但是问题来了，如果J-36还是只有2.2马赫的速度，为什么机腹要用加莱特结构，因为加莱特结构死重比较大，结构还复杂，DSI结构还更简单一点，所以背部的肯定不是DSI结构，而是超音速激波冲压进气道，这种进气道当然是为高马赫数准备的，要达到更高马赫数的速度，只能使用如下这两种发动机：

1. 亚燃冲压发动机（燃烧室内气流亚音速）；
2. 冲压爆震发动机（亚燃冲压进气道）；

是不是有点让各位失望？连猜测都不敢使用超燃冲压发动机！想要判定这个并不难，超燃冲压发动机需要推进到4.5马赫+才能启动，用在导弹发动机场景，可以用火箭推进再启动，但载人战斗机肯定不现实，亚燃~超燃过渡有推力陷阱，很难解决；而WS-15发动机不可能推进歼-36战斗机到4马赫+，这个感觉不太可能！

所以种花家认为这个发动机不是亚燃冲压发动机就是冲压爆震发动机！目前在社交媒体上的猜测是冲压爆震发动机，这种发动机的结构是冲压的进气道+旋转爆震发动机模式，优点是可以零速度启动，在起飞以及初始加速段可以提供部分推力，这个优势是相当明显的，因为在亚音速也能增推，比如直接就能让正常起飞的战斗机推重比达到1.1甚至1.2以上，当然这要看旋转爆震发动机的推力了。

进入超音速后，气流经过冲压进气道内的激波压缩后进入旋转爆震发动机的狭缝进气结构，这种预压缩的气流会让爆震发动机进气条件更好，燃烧更稳定，推力增加速度更快！所以冲压进气道+旋转爆震发动机是未来动力研究的重点方向。那么歼-36上到底是不是这种发动机呢？

很遗憾，极有可能不是，因为就在12月20日，清航空天公开了冲压旋转爆震发动机的进度，基于新型燃烧技术的发动机取得重要进展，进入工程实践阶段，各位看明白了吗？近期才刚进入工程实践阶段，就是说冲压旋转爆震发动机还不太成熟。

旋转爆震的小推力发动机成熟应用也不少，比如用在无人机上，推力从数十公斤到上百公斤都有，但是在吨级发动机上遭遇了不少难题，所以种花家比较确信歼-36上应该不会用上冲压爆震发动机。

唯一的选项可能是亚燃冲压发动机

亚燃冲压发动机就一个前后相通、不同位置有不同直径尺寸的管道，基本没有运动部件，结构重量很低，歼-36带一台相当于一个壳子的冲压发动机增重不大，是相当合适的高音速巡航发动机，这种发动机的原理比较难以理解：

上图中红色线条表示超音速状态下产生的激波，这条空气通道在产生激波的同时也会通过气流，迎面来流在穿过激波时会被压缩，可以将激波看成是一道空气栅栏，在足够大压力后会穿过激波，经过多道激波的压缩，抵达燃烧室的气流会变得高温高压，此时混入燃料即可直接点燃，连续燃烧的高温膨胀气流冲尾喷口喷出形成持续推力。

亚燃冲压发动机出现的历史很悠久了，1950年代美国的KSM-1导弹就用上了冲压发动机，中国介入冲压发动机研究很早，但实用化却比较晚，不过最近几十年来发展相当快，有一个明确可以佐证的案例是DF-100这种全程4马赫，射程超过4000公里的巡航导弹，能让导弹全程保持在4马赫并且结构又简单的只有亚燃冲压发动机了，另外国外有网友根据发射图像CG了DF-100的外观，基本可以确定是冲压发动机：

这种巡航导弹的总重量估计在5-6吨左右，一般2-3马赫的巡航导弹推重比在0.3~0.5左右，4马赫+的导弹阻力是成倍增加的，所以推重比应该在0.6~0.8，也就是说这种导弹的发动机推力应该在3~4吨级别，估计这应该是全世界推力最大的亚燃冲压发动机了。

中国或已研制成功大型冲压发动机

种花家举例这个导弹的意思是中国的亚燃冲压发动机推力是全球第一的，极有可能中国在这种冲压发动机的基础上发展了一种大型冲压发动机，比如推力在10~15吨级左右的，如果一种发动机自身结构只有数百公斤（因为冲压发动机结构极其简单，对飞行器总质量增加不大），但是推力能增加10吨级的话，战斗机上装备一台肯定是欢迎啊，并且歼-36的机体足够大。

WS-15的中间推力在13吨左右，2台推力能达到26吨。歼-36在起飞后使用加力最大推力模式将战斗机推进到2.2马赫后启动冲压发动机继续加速，在冲压发动机达到额定推力同时WS-15加力逐渐减小直至关闭（只关闭加力模式，发动机依旧正常运转保持中间推力）。

此时的推力是26吨+10~15吨，估计推力在36~41吨左右，让一架正常起飞重量为36.8吨的歼-36保持在4马赫左右，因为此时经过加速阶段的油耗，歼-36的重量估计已经小于34~35吨了，推重比已经达到了1.1左右（这个和马赫数没有直接关系，请注意一下，前文已经有说明）。

要是在歼-36的背部真装上一台这类发动机是不是相当刺激？这叫啥？混合动力结构的战斗机？当然以上都是瞎猜，这背部的第三台发动机到底是哪种类型在公布之前外界是不可能了解的，或者是冲压，当然也有可能是爆震，同样是WS-15的可能性都存在，不过这架战斗机已经首飞，甚至可能已经不是首飞，26日只是出来溜达一下，那么距离官宣公布的时间就更快了。