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2026年的秋天,珠海航展的预热海报刚刚放出,成飞新一批黄漆蒙皮的歼-20A就已经在互联网上刷屏。真正让外界坐不住的,不再是那副熟悉的鸭翼,而是尾喷口——两台涡扇-15终于稳稳当当地挂在了机身上。
莫斯科的军工分析圈子里,气氛微妙。俄媒克制地写下"中国航空动力已经独立"这样一句评价,字里行间的酸味却藏都藏不住。
这局面,几十年前谁也没敢想。中国的喷气发动机,长期以来一直是外界嘲笑的对象。
为什么起步这么晚,为什么在上世纪90年代还成了国际笑谈,都要从工业底子谈起。目前中国仍在广泛使用的第一款自研发动机是WS-10,也就是外界熟悉的"太行"。
这台发动机的研发始于1987年,很可能是基于中国先前已获得的商用客机涡轮扇发动机CFM56而设计的。即便有底子,在整个90年代它也只能反复重新设计、投入时间,并借助俄罗斯的帮助,才勉强撑到21世纪初。
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之后又花了十年,量产品质才达标。即使这样,问题也没全解决。
2009年,一家中国飞机制造商公开表示,发动机品质不够好。
2014年,中国官员透露,引擎大修的平均间隔时间仅300小时,引擎总寿命仅1500小时。这个数字放在国际上是什么水平?
俄罗斯AL-31发动机的大修周期,或者美国TF30发动机——也就是上世纪60年代F-111使用的第一款涡扇——其首次维护间隔,都要长得多。差距摆在那里,但节奏在变。
发动机的性能一般分三大类。原始性能通常归结为推重比和最大温度压力阈值,这有助于定义超音速巡航能力。
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另外两个因素是燃油消耗(燃油消耗可以增加作战半径,对军队来说也越来越重要)、引擎寿命和维护间隔。谁也不想每执行100次任务就拆卸引擎进行维护。
正因如此,美国和英国的引擎制造商和用户,通常愿意接受新型号引擎推力增加较少,以换取更低油耗和更长维护周期。中国走的是另一条路——先补推力,再补寿命。
目前尚无中国发动机的使用寿命公开数据,但很可能遵循了俄罗斯引擎的发展趋势,两次大修间隔时间接近1000小时。美国发动机则更耐用,设计更重、寿命更长,制造商使用循环次数而不是小时数进行统计,空军通常将1小时近似为2到3个循环。
早期型号出现过一些初期问题,但美国发动机已经发展到可以使用20年甚至30年的程度。再看推力。
安装在歼-11侧卫战斗机上的WS-10A发动机投入使用时推力约120千牛。中国官员在2014年表示,各种版本最大推力可达137 kN。
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另一种估算方法是观察早期歼-10和歼-20所使用的俄罗斯发动机——中国后来的引擎将其取代,产生的推力大致相当。
自2014年以来,歼-16战斗机至少进行了一次额外的外部发动机改装,歼-20则进行了两次改装,这使得最新的WS-10发动机推力超过140 kN。歼-15舰载机的问题,是可靠性缺陷长期存在的最佳证明。
新建造的舰载机曾长期使用俄罗斯发动机,这一事实证实了海军型WS-10对于关键的海军作战并不令人满意,据称其响应速度不足。如今中国已经发展到WS-10足够成熟和先进的地步。
它的推力与俄罗斯和美国同类发动机相当,尽管在寿命方面可能还略逊一筹。此后中国又研发了其他新型飞机,需要额外的发动机型号。
由于WS-10累积的经验,后来的发动机发展得更快。运输机这一块也在补课。
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用于运输机的WS-20高涵道比涡轮扇发动机耗时15年研发,但证明效率太低,不适合商业用途。中国商飞在研发C919客机时认为,这种发动机对现代商用客机来说油耗过高。
WS-20仍然可能优于2000年代的俄罗斯PS-90A——中国本来可以购买PS-90A,但选择了不买。就性能数据而言,WS-20大致介于PS-19和CFM56之间。
真正让俄方脸色变化的,是中国第五代战斗机的两条发动机生产线,分别是歼-20A过渡到WS-15和较小的歼-35发动机。早期的歼-35展示机采用俄罗斯RD-93发动机,中国通过自主研发的枭龙战斗机已经熟悉了这型发动机。
中国在2000年代对RD-93进行了逆向工程,研发出了WS-13。它最初只不过是对一个已经过时设计的简单复制,但随着时间推移,发动机得到了大幅改进。
其中一个更先进的版本最终被重新命名为WS-21,现在在一些歼-35上使用。西方出版物引用的推力数据在90 kN中段,虽然无法证实,但估计合理,因为先进的俄罗斯RD-93型号推力已达到约90 kN。
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歼-35也在研发另一款发动机WS-19。据称这是一款全新设计,但借鉴了WS-15的经验。
美国中国航空航天研究所给出的推力数据为106 kN,属于第三方猜测。美国同级别中最先进的发动机是F414 EPE。
而WS-15,才是眼下中国发动机技术的巅峰之作。这是另一个耗时数十年的项目,据称早在90年代初、也就是歼-20构想出现之前就开始研发,但计划比WS-10先进得多。
它的发展历程十分曲折。发动机在2000年代中期进行了测试,但随着歼-20与其他发动机一起投入使用,研发工作仍拖延了很长时间。
中国官方媒体确实提到,歼-20在2022年前后进行了搭载该发动机的试飞。据发动机制造商,批量生产于一年后开始。
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到2026年年中,越来越多的歼-20已经配备WS-15,改进型歼-20A的首批机型正在批量下线,成飞车间里那些黄漆机身就是明证。可靠的性能数据一如既往稀少。
2012年中国发动机制造商的一份路线图显示,WS-15的推力目标为180 kN。目前普遍引用的数据是加力推力可达约161千牛至180千牛,官方媒体则宣称最大推力可达约18.5吨——已经与F-35的F135发动机同一量级。
这一推力足以让歼-20A实现真正意义上的超音速巡航,最大速度理论值在2.5至2.8马赫区间。20年前,美国F-119发动机(与F-22发动机尺寸相近)的推力约为160千牛以上。
F-119的重量是出了名的重,因为它的向量喷嘴部分非常庞大,而且形状与飞机的尾部融为一体。WS-15的重量目前尚无准确数字,可能和俄罗斯的发动机一样轻——这些发动机确实可以安装在歼-20上——但也可能更宽更重一些,从而降低其推重比。
事实上,发电已成为现代发动机的主要成长领域之一。它既是为功能日益强大的电子系统供电所必需,也是为飞机子系统冷却所必需。
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随着红外线传感器技术的不断进步,废气也需要冷却。下一代美国计划用于F-47的发动机的冷却能力很可能达到或超过F-135的80千瓦,而F-135本身的性能比其前身提高了五倍。
中国发动机很可能遵循类似路径,优先考虑发电和冷却,而不是仅仅追求推重比最大化。外形上也有伏笔。
目前歼-20上搭载的WS-15既没有推力矢量控制,也没有特别隐身的喷嘴,但中国发动机制造商曾多次展示过此类技术。2018年珠海航展上,一架经过特殊改装的歼-10展示了一种新型推力矢量喷管。
2022年,在模型上展示了类似F-22的隐形喷嘴。自2024年以来,中国的两款新一代战斗机原型机都采用了类似的作战喷嘴。
中国的下一代战斗机很可能采用配备推力矢量喷管的先进WS-15改进型。在服役后期,预计这些飞机将配备可变循环发动机——在超音速时更像涡轮喷气发动机,在亚音速时更像涡轮风扇发动机,从而提高燃油效率。
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美国在这方面已经领先。虽然F-47原型机预计不会使用此类发动机,但量产型飞机很可能会。商用领域是最后一块拼图。
中国最终选择了更先进的CJ-1000作为C919的国产替代方案。它的目标是与LEAP发动机匹敌——LEAP是目前最先进的商用涡轮扇发动机之一。
中国航空公司自2023年起运营据称是降级版的LEAP。CJ-1000的涡轮和压缩机布局与LEAP非常相似,从理论上讲,它比CFM56、甚至尚未投入使用的俄罗斯PD-14都更先进。
CJ-1000的研发已经进行了近二十年,而且似乎还会持续几年。即使CJ-1000能够赶上Leap-1C,那也是十年之后的事,而Leap-1A(最好的型号)仍会更好,但也更老旧。
把这些拼起来看,画面就清楚了。虽然历经数十年,但中国如今在喷气发动机领域已基本实现自给自足,并拥有强大的涡轮扇发动机技术。
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虽然仍无法与美国匹敌,但考虑到俄罗斯在90年代和2000年代因资金不足而浪费了数十年时间进行研发,或许在美国以外,只有英国的罗尔斯·罗伊斯拥有略胜一筹的涡扇发动机技术。俄罗斯为什么不高兴?
答案就摆在这条时间线里。过去二十年,中国是俄制航发最稳定的大买家之一,从AL-31F到RD-93,从苏-27到枭龙。
可现在,歼-16全用太行,歼-10C第二批次换了国产,歼-20的最新批次一水儿WS-15,连歼-35都从WS-21向WS-19过渡。俄乌战场消耗掉了俄航空工业本就不宽裕的现金流,A-50预警机能出动的仅剩个位数,A-100又一再难产。
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2025年,俄媒在《消息报》上公开建议,俄海军若要重建航母力量,不如向中国采购空警-600和歼-35——这话放在十年前,简直是天方夜谭。但情绪归情绪,现实归现实。
市场丢了,就得承认丢了;技术差距缩了,就得承认缩了。俄方修订本国航空长期规划,把中国变量重新纳入模型;在联合发动机项目上,主导权悄悄换了手。
大国博弈里,谁把工业底盘打得更扎实,谁就有话语权。中国空军的全面崛起不是一天砸出来的,是三十多年、几代型号、无数次台架试车堆出来的。
俄方不高兴,可以理解。但历史往前走,从不等谁高兴。
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