根據(jù)現(xiàn)有資料,WS-15制品是帶加力燃料室的渦扇發(fā)動機。曾有報道說它使用三級低壓壓縮機和六級高壓壓縮機。發(fā)動機總長度大于5米,渦輪進口溫度約為1600攝氏度,計劃使推力達到19000至20000公斤。
根據(jù)各種評估,裝備兩臺WS-15發(fā)動機的殲-20殲擊機推重比將不小于1.05。最大飛行時速達2100公里。在不開加力的情況下是否能加速至超音速暫時還不清楚。裝備經(jīng)過修整的發(fā)動機的量產(chǎn)型飛機具備什么樣的性能暫時也不得而知。
第五代輕型殲擊機殲-31從2012年起繼續(xù)試飛。根據(jù)現(xiàn)有資料,至少在一定的時間里,經(jīng)過特別配置的該機進行了試驗。該機裝備兩臺RD-93渦噴發(fā)動機。2000年代中國理順了中國版RD-93發(fā)動機——WS-13——的生產(chǎn)。在可預見的將來計劃為殲-31飛機裝備WS-13E改進型發(fā)動機。
圖6:航展上的殲-31輕型殲擊機
根據(jù)以前公布的消息,WS-13E發(fā)動機將是雙軸渦扇發(fā)動機,它是RD-93的進一步發(fā)展。WS-13基本型的量產(chǎn)型制品有八級高壓和低壓壓縮機。長度小于4.2米,直徑約1米,重1.14噸?,F(xiàn)有制品開加力時最大推力超過8800公斤。計劃使WS-13新改型開加力時的推力增加至9000-9100公斤。
因為可以理解的原因,WS-13E和WS-15未來項目的準確情況沒有公布。中國國防工業(yè)界在傳統(tǒng)上保守自己的主要秘密,并且不急于宣布關(guān)于新項目的最令人感興趣的信息。
俄羅斯
俄羅斯工業(yè)界在繼續(xù)攻關(guān)自己的第五代殲擊機——T-50。還正在大規(guī)模計劃的框架內(nèi)研制具有更高性能和新能力的未來發(fā)動機。但是工作的復雜性導致試驗型飛機不得不裝備性能尚可接受的現(xiàn)有發(fā)動機型號。T-50的原型機暫時裝備AL-41F1渦噴發(fā)動機。計劃下一步完成暫時被稱作“制品30”或“30型”的全新發(fā)動機并投入量產(chǎn)。
在T-50計劃中,“制品30”被視為第二階段發(fā)動機?!爸破?0”暫時只是工作代號,下一步可能會采用以AL開頭的新代號。早些時候曾報道,目前已經(jīng)擬定了設(shè)計資料并已開始組裝試驗型發(fā)動機。計劃今年年底將“制品30”裝上試驗型飛機進行首飛。計劃未來幾年進行新測試,2020年進行國家試驗。
圖7:T-50試驗機中的一架
幾天前,俄羅斯《報紙報》披露了從留里卡設(shè)計局匿名消息人士獲得的關(guān)于“制品30”項目進展的新細節(jié):該企業(yè)正在三班倒地工作,以在預定期限之前完成任務(wù),確保嚴格執(zhí)行預定時間表。同時,協(xié)作單位存在一些問題:發(fā)動機自動控制裝置供貨單位沒有完成其任務(wù)。當前的工作完成后,計劃將試驗型發(fā)動機裝上飛行試驗室進行試飛。計劃11月6日進行第一次試飛。但如果協(xié)作單位不能按計劃完成自己的任務(wù),試驗時間表有可能調(diào)整。
《報紙報》的消息人士還證實,未來的發(fā)動機與AL-41F1這些現(xiàn)有制品有顯著的區(qū)別:采用新型渦輪和全數(shù)字控制系統(tǒng),因此將達到推力更大、油耗更低的目標。所有這些都將使裝備“制品30”的飛機無須開加力就能進行超音速飛行,這對整個飛機的使用會帶來相應(yīng)的積極效果。
根據(jù)各種資料,未來的發(fā)動機不開加力時最大推力將達11000公斤,開加力時達18000公斤。由此,T-50飛機的推重比將不會小于1(具體取決于起飛重量),最大飛行時速估計為2500-2600公里,不開加力時最大飛行時速可達2000公里?!?0型”發(fā)動機將裝備能控制推力矢量的偏轉(zhuǎn)噴嘴。這將使飛機在所有飛行狀態(tài)下都具有更高的機動性。
圖8:T-50原型機上使用的AL-41-F1發(fā)動機
結(jié)語
盡管無線電電子系統(tǒng)迅猛發(fā)展,重要性日益提高,但發(fā)動機仍將是未來飛機最重要和最復雜的部分之一。對第五代殲擊機的特別要求也對發(fā)動機制造提出了相應(yīng)的要求。設(shè)計師們需要完成特別復雜的任務(wù),否則無法滿足用戶的所有要求,無法研制出具有所需性能的飛機。
目前,有多個國家在同時攻關(guān)自己的第五代殲擊機,但是遠非所有計劃都推進得相當遠。不僅如此,目前只有一個國家的第五代殲擊機投入了批量生產(chǎn)。其他國家暫時還處于試驗階段或試驗設(shè)計階段。但很顯然,美國一枝獨秀的局面未來幾年將會被打破,因為多個國外型號可能會很快投入量產(chǎn)。
未來殲擊機所用發(fā)動機的情況看上去差不多,但有明顯區(qū)別。例如,美國已經(jīng)擁有兩個量產(chǎn)型發(fā)動機型號,其中一個型號有三個改型。俄羅斯只有一個型號在準備試驗。而中國項目的進程幾乎不得而知。同時,很顯然,未來發(fā)動機及其配套設(shè)備的研發(fā)在繼續(xù),并在逐步取得日新月異的成果。所有項目的最終目標都是開始批量生產(chǎn)用于裝備量產(chǎn)型飛機的新型發(fā)動機。已經(jīng)有兩種新一代發(fā)動機完成了這項任務(wù),其余的則需要繼續(xù)努力。(全文完)
編譯:知遠/藍山
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