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官宣！殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)用上了國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，F(xiàn)WS-15“珠峰”發(fā)動(dòng)機(jī)何時(shí)才能裝機(jī)？

點(diǎn)擊：作者：我是大伊萬(wàn) 來(lái)源：航空制造網(wǎng)微信號(hào) 發(fā)布時(shí)間:2022-01-22 10:16:34

昨天，在新華社微博發(fā)布的“新青年”微博視頻中，中國(guó)空軍殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)的副總設(shè)計(jì)師龔峰首次出鏡，向大家講述殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)“換發(fā)”的故事。這既是航空工業(yè)首次“官宣”殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)換裝國(guó)發(fā)，也是對(duì)殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)作為中國(guó)空軍“空戰(zhàn)之王”的一次充分肯定。

2011年1月11日下午1點(diǎn)11分，殲-20一飛沖天

那么，從龔峰設(shè)計(jì)師的演講看，到底講了哪些內(nèi)容，殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)的換發(fā)工作，有哪些細(xì)節(jié)值得解讀呢？大伊萬(wàn)認(rèn)為，在經(jīng)過(guò)了數(shù)年的爭(zhēng)論后，殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)配備的航空發(fā)動(dòng)機(jī)、包括殲-20的“換發(fā)路線”，目前已經(jīng)基本清晰：即最早的俄制發(fā)動(dòng)機(jī)，中期的國(guó)產(chǎn)“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)下正在試飛的“太行”某改進(jìn)型，在未來(lái)則可能會(huì)換用最新的第四代航發(fā)。

最早的俄制發(fā)動(dòng)機(jī)

殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)使用的第一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是2011年首飛的718工程驗(yàn)證機(jī)和2014年首飛的殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)真正的原型機(jī)，包括最早的一批、列裝空軍航空兵“王海大隊(duì)”的那些殲-20戰(zhàn)機(jī)。盡管這么多年來(lái)一直有傳聞，說(shuō)這些飛機(jī)使用的是國(guó)產(chǎn)“太行”和俄羅斯AL-31FN的“合體”，甚至傳說(shuō)這些飛機(jī)直接用上了所謂“早期版”的FWS-15發(fā)動(dòng)機(jī)，但從龔峰副總師的講述來(lái)看，這段公案可以告一段落：早期的殲-20用的正是“俄發(fā)”。

2001號(hào)原型機(jī)

平心而論，AL-31FN-M1（99M1）型發(fā)動(dòng)機(jī)相比蘇-27戰(zhàn)機(jī)配備的AL-31F型發(fā)動(dòng)機(jī)，在部分性能上有所提高：

俄制AL-31F型發(fā)動(dòng)機(jī)

一是換用了發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片，將風(fēng)扇直徑從905毫米增加到了924毫米，提高了進(jìn)氣流量；

二是重新設(shè)計(jì)了4級(jí)低壓段和9級(jí)高壓段，改進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁u輪效率；

三是換用了全權(quán)限發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)控模塊，替換了AL-31F的機(jī)械+模擬電控模塊；

四是換用了新型啟動(dòng)機(jī)，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)高高原機(jī)場(chǎng)啟動(dòng)性能；

五是引入了新的壽命計(jì)算方法，在熱端部件上提高了AL-31FN-M1型發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，AL-31FN-M1的臺(tái)架軍推、臺(tái)架加力推力和臺(tái)架推重比相比AL-31F均有提升，而國(guó)內(nèi)在引入AL-31FN-M1型發(fā)動(dòng)機(jī)后，還專(zhuān)門(mén)進(jìn)行了針對(duì)性的技術(shù)改進(jìn)，使其整體性能有了一定程度的“再提高”，更能夠適應(yīng)殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)的技術(shù)需要。

但是，AL-31FN-M1型發(fā)動(dòng)機(jī)的性能盡管已經(jīng)超過(guò)了美F-100-PW220型發(fā)動(dòng)機(jī)，可它在第三代大推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，并不是一款多先進(jìn)的型號(hào)。從龔峰副總師的講述中，可以看出殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)為了“適應(yīng)”AL-31FN-M1型發(fā)動(dòng)機(jī)，在戰(zhàn)機(jī)的飛行性能上，是做了較大取舍的。

畢竟從設(shè)計(jì)的角度來(lái)看：

AL-31FN-M1型發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)相比AL-31F型發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有太大的改善（即使到了AL-41FS也是如此），4級(jí)低壓段和9級(jí)高壓段的設(shè)計(jì)，放在現(xiàn)在已經(jīng)是個(gè)落后設(shè)計(jì)了。該型發(fā)動(dòng)機(jī)每一級(jí)的級(jí)壓比較低，有大量的潛力沒(méi)有釋放出來(lái)，13級(jí)高低壓段結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致高低壓渦輪工況惡劣，給發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性帶來(lái)了比較大的影響，可能會(huì)極大地影響飛機(jī)的出動(dòng)效率；

美制F-100-PW220型發(fā)動(dòng)機(jī)

而從航發(fā)性能的角度上看，AL-31FN-M1型發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架加力推力盡管到了13200千克，但實(shí)機(jī)實(shí)飛時(shí)，性能表現(xiàn)才剛剛超過(guò)美軍八九十年代的F-100-PW220。該型航發(fā)主要的優(yōu)勢(shì)在于高空推力包線較好，但中低空推力包線有明顯的不足，在很大程度上影響了殲-20型戰(zhàn)機(jī)的中低空機(jī)動(dòng)性。

而從伺服系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)的角度來(lái)看，由于AL-31FN-M1型發(fā)動(dòng)機(jī)的整體功率有限，配套的渦輪發(fā)電機(jī)功率也比較小。用在三代半戰(zhàn)斗機(jī)上的時(shí)候，發(fā)電功率是夠用的，但殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)作為一款第四代戰(zhàn)斗機(jī)，不僅安裝有大陣面有源相控陣火控雷達(dá)，還安裝有綜合化的電子對(duì)抗設(shè)備，分布式孔徑設(shè)備等，單靠?jī)膳_(tái)AL-31FN-M1上配套的發(fā)電機(jī)，在全機(jī)電能上是有缺陷的。電能上的缺陷，將讓殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)在使用全機(jī)電抗設(shè)備時(shí)，受到一定的限制。記得幾年前國(guó)外有軍事分析人員分析殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)在電抗系統(tǒng)的性能上，可能相比F-35系列戰(zhàn)斗機(jī)尚有差距，現(xiàn)在來(lái)看并非是空穴來(lái)風(fēng)。

FWS-10“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)

為此，殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)在2014年完成“2011”號(hào)原型機(jī)的試飛后，為該機(jī)更換國(guó)產(chǎn)航發(fā)的工作已經(jīng)展開(kāi)，其成果就是龔峰總師明確提到、在2021年珠海航展上首次亮相、使用了黑色鋸齒形發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴管的殲-20“國(guó)發(fā)版”。

換裝國(guó)產(chǎn)“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)的殲-20（圖源：冰熊雪魚(yú)）

相比還在使用俄制AL-31FN-M1型發(fā)動(dòng)機(jī)的早期殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)，龔峰副總師首次披露，殲-20“國(guó)發(fā)版”在總體設(shè)計(jì)上有了較大的改變，相比使用俄發(fā)的“老殲-20”，使用國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的完全可以被稱(chēng)為“新殲-20”。

根據(jù)龔峰總師披露的信息，“新殲-20”在機(jī)體結(jié)構(gòu)、全機(jī)油路電路上都進(jìn)行了重大的技術(shù)狀態(tài)改進(jìn)。這很好理解：就拿機(jī)體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，AL-31FN系列發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝邊和FWS-10系列發(fā)動(dòng)機(jī)不盡相同，發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片直徑也不相同，僅僅是這兩項(xiàng)，就需要對(duì)殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)短艙進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重新設(shè)計(jì)安裝邊和緊固件，擴(kuò)大或減少發(fā)動(dòng)機(jī)短艙的直徑；

又比如FWS-10航發(fā)的臺(tái)架推力相比AL-31FN-M1有一定程度的提高，使得殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)的飛行性能有了一定程度上的提升，飛行時(shí)的機(jī)體動(dòng)壓與“老殲-20”不太一樣，可能需要重新進(jìn)行風(fēng)洞吹風(fēng)，甚至對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。至于全機(jī)的油路、電路，那就更好理解了，畢竟是新發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)油路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)屬于基操，而在配備新航發(fā)發(fā)電機(jī)的情況下，機(jī)體的電路當(dāng)然也要重新排布。

FWS-10改進(jìn)型

換用了FWS-10某改進(jìn)型發(fā)動(dòng)機(jī)后，按照龔峰副總師“官宣”的消息，殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)的潛能才得到了極大的釋放。

畢竟首先，從航發(fā)本身的性能來(lái)看，咱們自己的FWS-10型發(fā)動(dòng)機(jī)某改進(jìn)型，在主要技術(shù)性能上，相比AL-31FN-M1是具備比較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的：

一是臺(tái)架軍推、臺(tái)架加力推力更大，推力包線設(shè)計(jì)也更為合理，有消息稱(chēng)相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠和通用電氣F-110-GE132相提并論；

二是發(fā)動(dòng)機(jī)使用了國(guó)產(chǎn)某全權(quán)限電控模塊，與殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)的飛控、航發(fā)一體化匹配要超過(guò)俄制發(fā)動(dòng)機(jī)，使用效率更好；

三是發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、勤務(wù)性等相比俄制發(fā)動(dòng)機(jī)、包括早期的FWS-10發(fā)動(dòng)機(jī)都有了較大的提升，除了降低維護(hù)難度，更可以提升殲-20戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)隊(duì)整體妥善率。

為此，換用了國(guó)產(chǎn)FWS-10某改進(jìn)型的殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)，相比早期的那些數(shù)量比較有限、算是“邁進(jìn)了四代機(jī)門(mén)檻”的殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)，才能被稱(chēng)得上是第四代戰(zhàn)斗機(jī)的“完全體”：

首先是機(jī)動(dòng)性得到了極大的提高，除了飛行包線右側(cè)高空高速段的機(jī)動(dòng)性得到了繼續(xù)保持，在中低空、低速段的機(jī)動(dòng)性還得到了進(jìn)一步的拓展，這為殲-20成為我軍的“空戰(zhàn)之王”創(chuàng)造了條件；

其次是全機(jī)的能源尤其是電力分配更為合理，兩臺(tái)國(guó)產(chǎn)FWS-10發(fā)動(dòng)機(jī)提供的充沛電能，為殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)在空戰(zhàn)中“無(wú)憂(yōu)慮”同時(shí)使用全機(jī)機(jī)載火控、航電設(shè)備創(chuàng)造了有利條件；

再次還可以在一定程度上保證戰(zhàn)機(jī)的紅外波段隱身性能，畢竟FWS-10的某改進(jìn)型使用了復(fù)合材料尾噴管、鋸齒形噴管末端結(jié)構(gòu)和引射式噴管，有一定的可能性增加了氣冷系統(tǒng)，雖然對(duì)航發(fā)的整體重量有一定的影響，卻在更大程度上改善了戰(zhàn)機(jī)的后半球紅外隱身性能。

綜上，按照龔峰副總師的說(shuō)法，殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)在換用了國(guó)產(chǎn)新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)之后，它的飛行性能、戰(zhàn)術(shù)性能更強(qiáng)了，更能被稱(chēng)為是一架優(yōu)秀的第四代重型戰(zhàn)斗機(jī)了。

下一代發(fā)動(dòng)機(jī)

當(dāng)然，在目前的情況看，殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)在航發(fā)上的改進(jìn)工作并未結(jié)束，既然龔峰副總師已經(jīng)“官宣”了殲-20使用的FWS-10型航發(fā)的改進(jìn)型，那么也就意味著下一代航發(fā)已經(jīng)在路上了。至于該型航空發(fā)動(dòng)機(jī)到底是什么，是可以“搖頭”的某改進(jìn)型，還是軍迷們?nèi)f眾期待的另外一個(gè)全新的型號(hào)，還需要等官宣。

三元矢量發(fā)動(dòng)機(jī)

總之，毋庸置疑的是，在“十四五”期間，殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上，大概率還要迎來(lái)兩次技術(shù)狀態(tài)飛躍，在完成“第三次飛躍”后，估計(jì)殲-20型戰(zhàn)斗機(jī)的性能將真正達(dá)到巔峰水平，真正做到在空戰(zhàn)中力壓F-22A型戰(zhàn)斗機(jī)，讓我們共同期待那一天早日到來(lái)。