中国发动机真的追上来了吗?几十年来被人当笑话的"中国心",如今究竟到了什么水平?
下面咱们就对着苏-57、F-15、F-22这些老牌对手的发动机,把中国这几款货色摆出来比一比。
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先说说WS-10这款至今还在大批量用的发动机。
1987年立项,底子很可能是CFM56那款商用客机的涡扇,中国早年搞到过。
可就算有底子,还得重新设计,再加上九十年代俄罗斯那边搭把手,又在两千年代磨了整整十年,才把量产质量拉到及格线,而且不少毛病当时还没根治。
2009年,国内一家飞机厂直接吐槽发动机质量不行。
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到了2014年,有关方面还承认,平均大修间隔才300小时,整机寿命也就1500小时。
什么概念?俄罗斯的AL-31早在八十年代末就甩开这个数了,美国更夸张,1960年代给F-111配的TF30,首次大修间隔都比这高一截。
发动机好不好,看三样东西。
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第一样最直观,就是推重比,再加上温度和压力的极限,这些决定了能不能超音速巡航。
第二样是油耗,别以为军用的不在乎这个,省油意味着多飞几百公里,打起来救命。
第三样是寿命和维护周期,谁也不想每飞一百趟就得把发动机拆下来伺候。
所以你看美国人和英国人搞新发动机,经常宁可少加点推力,也要换来更省油、更皮实。
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中国发动机现在的寿命数据没公开,但估计路子跟俄罗斯差不多,大修间隔很可能摸到1000小时附近。
要是投钱够猛,说不定还赶上甚至追平俄罗斯了。
可美国货依旧耐造,人家一开始就奔着又重又长命去设计的。
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美国人算寿命用的是循环次数不是小时数,不好直接对比,但空军一般按1小时顶两到三个循环估。
早期型号磕磕绊绊过了之后,美国发动机现在能用20年甚至30年。
当然,大伙儿最关心的还是推力。
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装在歼-11侧卫上的WS-10A刚服役时推力大概120千牛,2014年国内放话说有多个版本,最高能到137千牛。
还有个办法估推力,就是看早期歼-10和歼-20上那些俄制发动机。
国产的还没搞定前,先买俄罗斯的凑合用,后来国产换上去了,推力应该大差不差。
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2014年之后,歼-16上冒出一种新改型,歼-20上更是看到两种,最新的WS-10版本推力可能已经捅破140千牛了。
歼-15舰载机那档子事儿,就是国产发动机可靠性还没过关的最好证据。
新造的舰载机到不久前还在用俄罗斯发动机,说明海军型WS-10搞航母上那种高强度活儿还不太行,据说响应速度跟不上。
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不过现在看,WS-10总算是熬出头了,推力跟同级别俄美货打平,就是寿命上估计还差点意思。
除了战斗机,运输机也得有好发动机。
给运-20配的那款WS-20大涵道比涡扇,磨了15年才搞出来,可拿到商用领域一测,油耗高得吓人,这就说明整个国内发动机行业当时还嫩着呢。
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研制C919的中国商飞一看,这玩意儿装客机上太费油,直接pass。
不过WS-20性能应该还是比俄罗斯2000年代的PS-90A强,大概夹在PS-19和CFM56中间。
更亮眼的是五代机那两条线:换装WS-15的歼-20A,还有个头小点的歼-35。
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歼-35早期验证机用的是俄罗斯RD-93,这发动机中国通过枭龙战机已经玩熟了。
2000年代把RD-93逆向搞成WS-13,起初就是个过时设计的翻版,后来一点点改,有个高级版本改名叫WS-21,现在装在部分歼-35上。
推力数据官方没公布,西方刊物猜90千牛中段,没法核实。
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还有款WS-19也在同步给歼-35搞,据说是全新设计,但借鉴了WS-15的经验。
首批歼-35先用WS-21顶着,后面批次估计要换WS-19。
美国那边有机构给出106千牛的数字,但也是道听途说。
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美国同尺寸最先进的是F414EPE,不过还没飞机用上。
WS-15就是中国目前的天花板了。
这玩意儿九十年代初就立项,那会儿歼-20影子都没有,目标比WS-10高一大截。
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研制过程相当折磨人,2000年代中期就上台架试了,可就是磨磨蹭蹭不收尾,歼-20只能先用别的发动机凑合服役。
直到2022年前后,官方媒体才说有架歼-20带着WS-15上天了,一年后进入批产。
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性能数据老样子,模糊得很。
2012年国内发动机厂的路线图定过180千牛的目标,达没达到不知道,超没超过也不知道。
粗略估个数:早期歼-20的俄制发动机142千牛,后来换WS-10两代,现在又换WS-15,每换一次应该都有提升。
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既然后期WS-10已经过140千牛,WS-15应该还得往上走一截。
到底是160还是180千牛,谁也说不准。
参照一下,美国F-22用的F-119同级别发动机,20年前就干到160千牛以上了。
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F-119出了名的重,矢量喷管那块儿巨大,还得跟机尾融为一体。
WS-15的重量也是个谜,可能跟俄罗斯发动机一样轻,也可能稍宽稍重,推重比就吃亏了。
不带F-119那种笨重矢量喷管,又按俄罗斯那套"轻但不耐用"的路子走,WS-15估计超不过2吨。
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不过中国设计师很可能在排气冷却和发电能力上下了大功夫,重量可能偏向这个区间的上限。
现在发动机发电能力越来越重要,一方面要带动越来越凶的电子设备,另一方面得给飞机各个子系统散热。
排气也得冷却,因为红外探测器越来越敏感。
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美国给F-47搞的下一代发动机,冷却能力估计能到80千瓦,比F-135那代翻五倍。
中国这边路子应该也差不多,不光盯着推重比了。
现在歼-20上这版WS-15既没矢量喷管也没隐身尾喷,但中国厂家时不时放点东西出来。
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2018年珠海航展,一架改装歼-10表演了新式矢量喷管;2022年,F-22那种隐身喷管在模型上亮过相;2024年起,中国两款下一代战机原型都已经用上类似的实用喷管了。
说到商用这块儿,CJ-1000就是关键。
WS-20被C919嫌弃后,中国转头上了更高级的CJ-1000,目标就是对标LEAP这款当今最先进的商用涡扇之一。
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国内航司2023年起就在用据说降级版的LEAP了。
CJ-1000的涡轮和压气机布局跟LEAP非常像,纸面上甚至比CFM56和俄罗斯那款PD-14还先进。
而几年前,不少西方航空分析人士对CJ-1000A量产这事儿基本都是摇头。
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他们觉得民用发动机门槛太高,GE和赛峰把单晶叶片、高温合金、控制系统玩得炉火纯青,中国五年内从测试到量产想都别想。
航空周刊报道里,中国四年前刚启动验证飞行时,有人直接说这超出实际能力。
认证卡得死死的,供应链得自己搞定上千个零件。
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2021年项目确实碰过壁,材料耐久反复调。
2022年地面台架点火,钛合金风扇叶片精密成型,复合材料机匣平衡重量和强度,一步都不能错。
排放和振动是大难题,推力13吨级得改压气机,反复降噪。
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本地化采购能省三成成本,交付周期想从24个月砍到12个月,就得全产业链自给。
2023年挂上运-20测高空表现,西方报告仍说五年内换发难,有人甚至放话中国落后十年。
2024年测试扩到低温潮湿等极端环境,专家还在质疑认证经验太薄。
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到了2025年,飞行小时慢慢攒起来,性能逼近预期,可咨询师嘴硬,说五年期限早过了,量产还是遥遥无期。
2026年2月,小批量试制总算起步,虽说C919当下仍大量用进口发动机,但这一步意味着技术开始往运输机下放,战略价值一下子就显出来了。
几十年磨一剑,中国发动机这盘棋,总算越下越活。
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