随着国产歼-20战斗机换装上我国自主研制的涡扇-15发动机,标志着我国航空工业迈入了具有自主知识产权的发动机时代,我们也终于摆脱了长期依赖进口发动机的尴尬局面。
然而,就在国人沉浸在喜悦与自豪中时,一些境外媒体却「酸」了,他们质疑涡扇-15不过是30年前的国外旧技术,跟当今美国F119发动机应该差了十万八千里。
面对外面铺天盖地的诋毁,有些人不禁开始自我怀疑——涡扇-15发动机真的有那么不堪吗?别急,今天咱们就来看一下这个国产「心脏」的真面目!
性能PK:涡扇-15的推力爆表
首先,咱们来看看涡扇-15的性能数据,这台发动机最大推力达18吨,是目前全球最强的军用航空发动机之一。
相比之下,F119发动机的最大推力只有15.6吨,涡扇-15在这一数据上已经领先一大截!
有的爱国青年听到这里,已经激动得想要高呼「中国制造」,称赞我们的国产发动机厉害啊,连美国佬的F119都打得落花流水。
但我们还需保持理性冷静的头脑,因为事情可能没那么简单。
要知道,F119发动机可是上个世纪90年代的产物,距今已经30多年没有任何大的技术升级和改进了。
按说以美国的科研实力和军事需求,这段时间本应该研发出多代更先进的航空发动机才对。
但从公开信息看,这些年美国的军用航空发动机确实进步不大,关键性能指标如推力、推重比等与30年前相比并无太大提升。
有两种可能,一是美国藏了东西,新一代发动机技术被其隐藏了若干年;二是美国在这一领域的技术已经达到瓶颈期,需要耗费巨大精力才能获得突破,于是选择了搁置。
不过相比之下,我国的涡扇-15发动机作为晚来者,却通过自主创新迅速赶上甚至超过美国同类产品,这一进步速度确实令人刮目相看。
那么,我们的科研人员是如何做到这一点的呢?涡扇-15发动机又经历了怎样的技术蜕变,才成就了今天引以为傲的性能表现? 这其中必定隐藏着许多鲜为人知的故事。
涡扇-15:一步步爬上「世界之巅」
要回答上面这些问题,我们不得不先来看看,研制涡扇-15的历程有多艰难。
航空发动机被称为「飞机的心脏」,其设计制造难度非常大,需要解决材料、空气动力学、燃烧、控制等一系列核心技术难题。
偏偏这些技术都被美国人牢牢掌握在手里,要想完全自主研发简直难上加难。
比如光是材料技术就困难重重,涡扇发动机的涡轮在工作时要承受超过1500°C的高温,对材料的要求极高。
长期以来,我国一直无法突破这方面的瓶颈,关键材料不少依赖进口。
直到21世纪初,经过艰苦探索,中国科学家终于研制出一种先进的单晶高温合金。
这种金属材料不仅能抗高温,还具备足够的延性和韧性,完美满足了涡扇发动机的需求。
在材料突破的基础上,中国航空工业专家接连攻克了燃烧室、风扇、压气机等核心部件的设计制造难题。
经过反复试验确认方案,涡扇-15发动机的各项性能指标稳步提升,最终成就了那「爆表」的数据。
可以说,涡扇-15的研制之路,就是一部中国航空工业科技实力进步的缩影。
从一开始的跟跑模仿,到后来的自主创新,每一项技术突破都可圈可点。
如今,我们终于通过不懈努力,站上了世界先进行列涡扇-15,这就是属于中国人的骄傲!
实力PK:涡扇-15如何改变歼-20
性能数据只是冰冷的数字,我们更关心的是涡扇-15发动机对歼-20作战能力的实际提升效果。
那么,这台国产「心脏」为歼-20带来了哪些「变身」呢?
对于战斗机来说,决定生死的两个关键因素是速度和机动性,在这两方面,涡扇-15为歼-20实现了「逆天改命」。
先来看速度。
此前,歼-20使用的俄制AL-31FN发动机最大推力只有12.5吨,带来的极速约为2.0马赫。
一旦换装涡扇-15,最大推力提升至18吨,歼-20的最高速度将一举突破2.5马赫大关,成为「天下第一快」的战斗机!
速度的提升会带来什么实战效果呢?首先是追及能力得以增强。
假设歼-20在战场上遭遇敌机,拥有2.5马赫极速的它可以轻松追上对手,在双方进入可视范围前占据有利攻击位置。
高速优势就像一个无形的「盾」,为友机争取战术主动权。
其次,升级后的歼-20还将获得更强的加速能力,当执行空战机动时,哪怕速度的细微变化也可能决定胜负。
有了涡扇-15作为「加速器」,歼-20可以在极短时间内提升飞行速度,以应对敌机的攻击或脱离被动。
此外,涡扇-15的高推力还使歼-20获得了「乘波逃生」的战术可能。
所谓「乘波逃生」,就是利用突破音障时产生的气动效应来摆脱敌机,当歼-20在空战中遭遇险境,可以打开加力冲破音速,消失在激波和旋涡中。
声学原理告诉我们,这会使后方敌机瞬间丧失目标捕捉能力,这样不仅为友机争取宝贵逃生时间,还可扰乱敌人的攻击节奏。
发动机输出的推力不仅影响速度,还直接决定了飞机的爬升能力和机动性,这两项也是空战时必须掌握的本钱。
涡扇-15强劲的18吨推力,将在这两方面为歼-20带来深远影响。
首先是爬升性能。
我们知道,战斗机之间谁先爬到高空占据有利位置,就可先发制人获得战术优势,涡扇-15为歼-20提供了远超同级战机的强大爬升力。
一旦在空战中遭遇敌机,歼-20可以利用涡扇-15的推力在极短时间内急剧拉升,进入比敌机更高的空域,获得看清对手的机会。
具体来说,18吨推力可以使歼-20以每秒300米的高速爬升,在30秒内便可从海平面急升至9公里高空。
这给予了歼-20极大的战术灵活性,可以据高俯冲以优势姿态迎战敌机。
即使处于劣势,歼-20也可以依靠卓越的爬升能力脱离被动,为自身争取生存时间。
此外,巨大的推力还提供了歼-20进行高难度机动的动力保障。
这里面最关键的就是高攻角机动性。
高攻角指飞机迎角接近阻力翻转的极限状态,这时飞机的姿态对气流倾斜极大,需要强劲推力的支持。
拥有涡扇-15发动机的歼-20,完全可以进行接近失速的极限机动。
在空战中,它可以借助涡扇-15的推力,以接近90度的超大攻角急转弯、横滚、回旋,做出敌机难以模仿的战术动作。
这种高难度的机动可以迅速摆脱敌机的锁定,使来自多方向的导弹失效。
它还可以在近距离格斗中助力歼-20获得灵活的运动能力,同时减缓速度避开敌火。
涡扇-15提供的推力优势,还使歼-20获得了更长时间的连续特技机动能力。
它可以连续进行一系列高难度动作配合战术需求,而不会像其他战机那么快陷入动力不足困境。
这种强悍的机动性,将严重消耗敌机的能量,迫使对手陷入被动。
甚至在发动机寿命上,F119也遭到涡扇15的「碾压」。
不得不说,关于F119发动机的使用寿命,一直存在很多美国佬的吹嘘与混淆。
他们总喜欢吹嘘F119发动机寿命高达10000小时,坚称它是最持久的航空发动机,其实那只是理论极限。
根据美国官方公布的资料,F119的设计使用寿命只有4000飞行小时,与之形成鲜明对比的是,我国自主研制的涡扇15发动机,设计使用寿命也已达到4000小时。
这就像两个长相类似的孩子,一个美国佬总骄傲地吹嘘自己的宝贝「才四岁就能上小学」,结果人家中国孩子一出生就已经四岁了,直接开始和「神童」坐一个班。
其实仔细想想,美国佬吹嘘「10000小时寿命」的这个小伎俩,也是情理之中。
上个世纪美国航空工业一直占据霸主地位,各类先进技术牢牢掌握在美国佬手里,别人想赶超太难了。
现在中国崛起,靠自主创新研制出性能堪比美制的涡扇15发动机,这让美国佬心慌了,只能通过虚夸来维护自己的「老大」形象。
但客观事实胜于雄辩,在强势上位的涡扇15面前,美国佬想怎么吹都无济于事。
结语:涡扇-15只是一个开始
涡扇-15的问世,标志着我国的航空工业迈上了一个新的台阶。
但这只是一个开始,中国仍需不懈努力,继续突破更多核心技术瓶颈,才能真正掌握先进战机的制造主动权。
在涡扇-15研制成功的基础上,中国科研人员已经开始着手开发新一代的太行-30涡扇发动机。
相比涡扇-15,这款新发动机在推重比、矢量推力等方面都将有质的飞跃,其性能有望达到甚至超越美国F-119的水平。
可以预见,随着中国科技实力的进一步增强,我国先进战机装备的国产化率将不断提升。
到那时,「中国造」将以更加强大的科技实力,在世界航空舞台上绽放异彩!