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AL31F可靠性不如涡喷15,为何取代后者装备歼10A?

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涡喷15是在我国20世纪70年代末至80年代初仿制R-29-300(通过从埃及淘来的米格23获得)发动机而来的一款大推力涡喷发动机,推力超12吨,其性能在当时被认为优于国产的涡扇6发动机,并且在多项技术指标上领先的。

我国通过米格23获得R29-300发动机

于是,在1983年的歼10选型会议中,涡喷15因其技术成熟和推力大被定为过渡发动机,而且,随着涡扇10研发遇阻,涡喷15的地位越来越重要,但不巧的是,进入90年代后,我国获得了苏27及其动力装置AL31F涡扇发动机,因此,涡喷15未能实现量产,其后续发展也没能取得突破,最终黯然下马。

但涡喷15的推力并不比AL31F低多少,且从R29-300装备单发动机的米格23来看,涡喷15的可靠性也要比AL31F高,这不难理解,单发飞机对发动机的可靠性要求比双发飞机高得多,毕竟两台发动机同时停车的概率要远大于一台发动机。

(单发装备米格23的R29-300可靠性高于AL31F)

更重要的是,AL31F的支撑系统在设计上存在重大缺陷。其低压涡轮轴采用了三段式设计,中间的一段用了钛合金以减轻重量,但这种设计却牺牲了可靠性,再加上滑油系统设计不合理,高负荷下供油不是,导致轴承润滑不足,很容易引发轴承损坏乃至断裂事故。据统计,国内服役的AL-31F发动机至少发生了19起断轴事故,造成了惨重损失。

(单发装备歼10A的AL31FN可靠性不佳)

那既然AL31F有这么多缺点,我国为什么要用它取代涡喷15装备歼10A呢?现在看来,主要有以下四个方面的原因:

1,涡喷15的推重比太低,不足6,这就导致米格23作战状态下的整机推重比仅为0.93,而AL31F的推重比虽然也不高,却也达到了接近7的水平,能使歼10A的推重比勉强超过1。

2,涡喷15油耗较高,其最大军推油耗为0.95千克/千克力每小时,而AL31F则为0.75千克/千克力每小时,也就是说,涡喷15的最大军推油耗大概比AL31F高了26.7%,而R29-300的巡航油耗为0.83千克/千克力每小时,而AL31F的最小巡航油耗仅为0.685千克/千克力每小时,差距也不小,这就意味着,在装备涡喷15后,歼10A的内油航程将从1650公里骤降为1300公里左右,也就是歼7的水平,这显然是很难被接受的。

(R-29发动机油耗较高)

3,涡喷15的尺寸重量与涡扇10差别太大。R29-300长4.96米,直径只有0.912米,全重近2吨,而涡扇10长4.95米,最大直径1.16米,重1.7吨,二者差别太大,如果要装涡喷15,歼10A将不得不进行大幅改进,难度过大,相比而言,A31F与涡扇10尺寸重量上的差别就小多了,最重要的是,其1.14米的最大直径与涡扇10非常接近,能显著降低歼10A换发的难度。

4,涡喷15推力虽大,但也已经是涡喷发动机的极限了,几乎没什么增推潜力了。而AL31F就完全不同了,12.5吨只是其基本型的推力,还有着非常广阔的增推空间,如AL31FN后期改进型的推力就在13吨以上,99M1推力则为13.5吨,117S推力增至14吨,由此可见,AL31F的发展前景要比涡喷15广阔得多,至少可以这么说,如果当初选择涡喷15,歼20早期试飞就很可能无发动机可用了。

(早期歼20采用俄式发动机试飞)

总之,涡喷15虽然推力足够,但其尺寸重量与涡扇10相差太大,且推重比小、油耗大、潜力小,并不适合做歼10A的过渡动力和歼20的初始动力,因此,用AL31F取代涡喷10这个选择是完全没有问题的。

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