國産戰鬥機殲-20搭載渦扇-15發動機,戰力大幅飈升,成為美國空軍參謀長布朗口中「讓我們失眠的東西。」
根據微信公眾號「航空網」,殲-20這款國産第五代隱身戰鬥機已成為家喻戶曉的一種裝備、一個名號、甚至是一個文化符號。從2011年一鳴驚人,到2017年裝備部隊,再到現在將近200架的産能,殲-20的發展已經有將近12個年頭了,就連發動機那道最難坎,也已經邁過。
殲20換裝渦扇15效果圖。據稱發動機尾噴管要比此前的渦扇10長一些。
美國軍事媒體《戰區》網站曾經透露,今年年中,一架殲-20戰鬥機搭載渦扇-15發動機完成了首次試飛,這也意味著殲-20的重大改進型已經到了試飛階段,標志著殲-20即將邁入完全體時代,戰力進一步大幅飈升。
對於殲-20B,美國人給予評價是「美國空軍面臨最具威脅的戰鬥機」,美國空軍參謀長布朗的說法更為直接了當「如果我們不進行空軍現代化,那麽殲-20將是讓我們失眠的東西」。
網友慶祝殲20換裝渦扇15的繪畫作品。
【渦扇15,對標F-22心臟】
渦扇-15是為殲-20戰機打造的配套發動機,已經被網友們念叨了很久,其實渦扇-15早在上世紀90年代就確立了技術方案。當時它的指標就瞄準了美國為F-22研製的F119渦扇發動機。要對標,就選世界最强。
2005年,渦扇-15的核心機完成研製,2007年整機工程啓動,2011年技術驗證機交付,2019年取得突破性進展,為發動機進入使用掃清了障礙。15年磨一劍,這時的渦扇-15已經基本成型。如今渦扇-15和殲-20已經完成了裝機試飛。相信接下來的1-2兩年,就有可能投入量産,全狀態的殲-20B也將在未來幾年裏投入量産。
中國航發技術此前十分薄弱,30年時間研成媲美F119的發動機,已經十分不易。
現在殲-20A大量使用的是渦扇-10C這個重大改進型,取代了此前試飛和試生産型階段使用的AL-31F發動機。渦扇-10改進型發動機也安裝在殲-10C上面,巴基斯坦空軍曾透露,他們進口的殲-10CE推力達到14.5噸,這是一個相當不錯的數據。
使用兩台14.5噸推力的渦扇-10C,意味著殲-20A的推力指標距離F-22還有一定的差距,後者使用的F119發動機最大加力推力約為15.8噸,F-22的最大推力實際要比殲-20A高2.6噸,再考慮到殲-20A起飛重量也要大於F-22,推重比方面F-22明顯占優。
殲20用渦扇10C解决了産能問題,為後續提升爭取時間,是小步快跑,不求一口吃胖。
從國外同類型發動機發展來看,國産渦扇-10也有將推力提高到15噸以上的潜力,可以讓殲-20A的推重比接近F-22。渦扇-10系列的不斷挖掘潜力,也為渦扇-15研製爭取了寶貴的時間。
【換裝渦扇15,比F-35優勢更大】
按照美國人說法,殲-20B安裝渦扇-15之後,發動機推力可以提高2000公斤以上,戰機作戰能力得到極大的提高,尤其是具備超音速巡航、超級機動性能等性能。對於美國空軍來說這是一個讓他們感覺難堪的消息,F-35因設計原因很難維持超音速巡航,機動能力也是差强人意,在空戰之中面對殲-20A就已經處於劣勢地位,面對殲-20B恐怕就沒得打了。
F-35被發動機限制嚴重,性能提升困難,美國也在謀求為其換裝新一代發動機。
渦扇-15利用自己的後發優勢,還可以繼續提高推力,按照發動機發展規律判斷,第二階段的發展有望超過16噸,這個指標已經超過了F119。
【提升的不僅僅是推力】
渦扇-15為殲20帶來的不僅僅是更充沛的動力,還有一點也非常重要,這就是熱管理能力。現代戰鬥機航電系統越來越複雜,設備越來越多,這些設備開機工作的時候會産生大量熱量,而溫度又是電子設備大敵,這樣新一代戰鬥機均要求優异的熱管理能力,為機載設備提供一個良好的工作環境。
F-35的綜合電力(IPP)綜合熱力(PTMS)為航電帶來了技術革新,F-22則沒有。
因此新一代戰鬥機熱管理 系統將發動機、燃油、冷却系統等綜合在一起,形成綜合熱管理系統,利用燃油作為冷却介質,機載設備産生的熱量又可以提高燃油溫度,讓它更好的燃燒,起到相輔相成的作用。
F-22戰鬥機和F119發動機研製年代較早,在綜合熱管理方面存在不足,所以美國空軍一直沒有對它進行大規模升級。殲-20和渦扇-15利用後發優勢,實現了綜合熱管理,不但保證了飛機的性能,也為以後升級提供了充足的能源儲備。
現代戰機不單單是追求更快更高,還追求更智能,航電的分量越發增大。
【中國發動機,進入快車道】
渦扇-15發動機的研製成功,是國産航空發動機一個重大技術突破,標志著中國航空發動機工業在先進航空發動機設計、製造、材料、工藝、試驗等方面取得了長足進展,大大縮小了與美國等發達國家的差距。從美國航發研製歷史上可以預見,有了這些核心技術作為基礎,中國航空發動機研製正式突破瓶頸期,未來將迎來百花齊放的爆發時代。
渦扇-15,絕不只是一台戰機發動機,其相關技術將在各個領域發揮重要作用,更多擴展産品都將如雨後春笋一般出現。比如航發最常見的衍生産品燃氣輪機,可以服務從航空航天到艦艇動力、火力發點、天然氣輸送等領域,對我國整體動力領域的發展都有深遠影響。
渦扇-15的成功,意味著中國掌握了大量先進材料生産加工技術,可用于多個領域。
美國人也注意到中國航空發動機工業近年取得一系列突破,包括渦扇-20大涵道渦發動機、第四代先進渦扇中推發動機等等。這些先進發動機不但滿足了現有飛機配套,也為未來發展打下了堅實的基礎。
於是美國開始加緊研製六代機,想借助代差再次獲得軍力優勢。隨著美國第六代戰鬥機進入發展階段,國外第五代航空發動機也進入了工程研製階段。
國外已經開始研發變循環動力,有了渦扇15的底子,這個領域中外差距不會再像之前那麽大。
「航空網」表示,對此,中國航空發動機工業也要乘勝追擊,不僅要把渦扇-15的可靠性和産能早日提升,也要對變循環發動機進行提前研發,不能被美國人甩下,為將來發展國産六代戰機奠定基礎。
止戈堂
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解放軍海軍「山東」號航空母艦入列五週年,央視總台國防軍事頻道刊發專題報道,對「山東」艦五年來的航跡,形成戰鬥力的情況進行盤點。雖然主要素材可能還是來自於10月份海軍「遼寧」、「山東」兩艦在南海組成的雙航母戰鬥群拍攝的視頻資料,但是依然透露出很多細節。
新亮相的艦載機
首先要說的是「山東」號航空母艦的艦載機部隊編制。長期以來,中國海軍航母裝備的固定翼艦載戰鬥機只有殲-15這一種。
該型戰鬥機是一種達到第四代戰鬥機中期型號技術水平的艦載機,使用平面縫隙陣全波形火控雷達和典型的第四代戰鬥機航電、火控系統,空戰性能相當於沒有進行MLU技術加改裝之前的殲-11B,對面攻擊性能類似於殲轟-7A。
總體作戰能力,與F/A-18C/D lot20型戰鬥機比較類似,落後於美國海軍F/A-18E/F和法國海軍「陣風-M」兩種具備四代半戰鬥機水平的艦載機,更不用說五代機了。
右下角為殲-15T
不過,從此次央視報道的「山東」艦行動視頻看,「山東」艦的艦載機在實施甲板定位和整備時,可以明顯看到有幾架艦載機,與殲-15型艦載略有不同。如使用了淺色的斜切狀雷達罩,雷達罩沒有空速管,使用了一字型機翼翼尖掛架……毫無疑問,這是在本屆中國航展上剛剛亮相的殲-15T型艦載機。
相比殲-15型艦載機,殲-15T使用的發動機,應當是推力更強大的AL-31F-cep.45型,航空電子和火控系統也都分別提升到了相當於殲-11D型戰鬥機的水平。這是一種類似於F/A-18E/F Block3的四代半艦載機,將極大地提升「山東」艦的航空作戰能力。
同時,央視還首次公開了「山東」艦回收和起飛殲-15DH型艦載機的視頻,也首次明確,「山東」號上搭載的殲-15D型隨隊電抗機,有自己的專屬型號殲-15DH,後一個字母H應當是「滑躍型」的意思。這似乎證明,殲-15D型最早是被作為彈射型航空母艦的配套項目存在的,進行一次改裝之後,增加了H型,為兩艘滑躍起飛型航母做了項目配套。
不經意間露出的殲-15DH折疊機翼
但不管怎麼說,隨著殲-15DH型艦載機加入「山東」號航母艦載機部隊,起碼可以確保殲-15艦載機在遂行對面攻擊、航空制海和導彈反艦任務時,可以得到電子戰機的隨隊掩護。
更可以確保殲-15艦載機在面對第五代戰鬥機時,有一個比較完備的體系——在岸基預警機和隨隊電抗機,還有艦載ESM系統的支援下,對五代機進行早期預警和精確定位。
總而言之,殲-15D型艦載機的正式上艦,極大地完善了「山東」號航空母艦的對空、對面、對海作戰體系。
當然了,從央視公佈的視頻看,殲-15DH此次上艦,似乎還是有些美中不足的。它在著艦時只搭載了兩個電子戰吊艙,而從中國航展上通場的殲-15D,則是搭載了四個電子戰大型吊艙。
這兩個吊艙和四個吊艙,明顯功能有縮水,射頻功率不足。有分析猜測,不知是否在著艦試驗中有所保留,還是殲-15DH型艦載機在四個吊艙起飛的構型下,超過了滑躍式起飛最大起飛重量,因此只能縮水到兩個吊艙。
如果是這樣的話,要麼帶著兩個吊艙起飛、電子戰能力有一定的降低,要麼帶著四個吊艙起飛,起飛之後需要另外出動夥伴加油機實施空中加油,這樣又會影響到一個攻擊波次的組成,一個攻擊波次的規模等。
總之,殲-15DH帶著兩個吊艙著艦和起飛,內地軍事博主「大伊萬」覺得還是有些美中不足,希望後面有更多視頻證據。
今次央視也放出了「山東」號航母實施全甲板攻擊的珍貴視頻。
一是可以大致看一看「山東」號航母實施全甲板攻擊的次序,二是可以大致看一看「山東」號航母實施全甲板攻擊波次的出動規模。從視頻畫面來看,分為兩個片段。
第一個片段裡,是殲-15艦載機從艦艏的兩個長度為105米的輕載起飛位起飛的畫面。可以看到殲-15戰鬥機以兩架為一組,從飛行甲板後方依次進入起飛位置,進入起飛位置之後擋焰板升起,立刻放飛戰機。放飛戰機結束後,擋焰板降下,後續兩架殲-15繼續進入起飛位置。
前後共實施了五個波次的起飛作業,一共放飛了10架艦載機。但考慮到第一個波次的殲-15不用進入起飛位置,就在起飛位置上完成整備,可以首輪次起飛。因此,殲-15艦載機在前甲板105米起飛線放飛時,理論上可以放飛六批12架。
參考第二個片段裡,殲-15艦載機使用195米重載起飛點起飛的視頻,可發現「山東」號航母在全甲板攻擊模式下,105米起飛點的艦載機甲板運轉模式還是和大家想象中的有所不同的。
之前普遍猜測,105米起飛點在進行到第三輪放飛後,可能會優先動用位于飛行甲板左舷整備區的艦載機,在甲板上直線運動到起飛線上。
不過,從視頻中反映的情況看,「山東」艦利用105米起飛線放飛艦載機的順序,應當是第一批放飛起飛線整備的兩架,第二批和第三批放飛位於起飛線後方、降落跑道上整備的各兩架,第四批和第五批則改為放飛飛行甲板右側、位於艦島附近同樣在實施整備的各兩架。
在艦艏起飛位置放飛完畢艦載機後,位於後方的195米重載起飛位置開始放飛艦載機,整體的放飛順序走一個U型。也就是在195米起飛線上,已經完成整備的飛機,首先開始放飛。
此時,後面的所有艦載機已經全部放下折疊機翼、開始冷啓動,進入熱機狀態,等待起飛線上的飛機完成放飛後,位於左舷整備區域的殲-15艦載機開始依次進入起飛線,實施放飛。
左舷整備區放飛完畢後,開始放飛艦艉整備區的飛機,在艦艉整備區的飛機放飛完畢後,開始放飛右舷靠近艦島整備區的飛機,所有的飛機都遵循最短的行進路線,自主滑行向起飛線實施放飛。從視頻中看,可以放飛12架戰鬥機,放飛完畢後,剩下兩架艦島旁的艦載機,作為備用機。
當然了,這兩段視頻,也就是一個利用艦艏105米起飛線起飛的視頻,一個利用左舷195米起飛線起飛的視頻,兩段視頻里飛行甲板的狀態不同,天氣情況不同,很明顯是拼接起來的視頻。
考慮到「山東」艦實際上的甲板運行能力,「大伊萬」傾向於認為,該艦在實施全甲板攻擊時,作為組成首輪攻擊波的105米起飛線,實際上可以放飛5個批次10架殲-15型艦載機。作為組成第二輪攻擊波的195米起飛線,實際上可以單架放飛12架殲-15型艦載機。
兩個攻擊波,一共可以放出22架殲-15艦載機。此時,在飛行甲板上應當還有2架殲-15,作為備用機和艦隊直接防空掩護機,機庫里還可以預備6到8架殲-15艦載機,作為備份機。如果把這2架備用機也放出去,同時利用升降機繼續提升飛機到甲板,進行整備的話,那麼全甲板攻擊的規模可以達到24架。
當然,相比美國海軍的兩個全甲板攻擊波次,可以一下放出來30架艦載機,而且機庫里還有20來架艦載機整備的強大戰鬥力……「山東」號還有不足,只能放出一個波次,然後就沒有第二次機會了。
但相比印度海軍兩艘航母,不大於15架的全甲板攻擊放飛能力,「山東」艦其實已經是性能很強大的航母了。
除了全甲板攻擊模式,「山東」號航母還有類似於蘇聯紅海軍載機巡洋艦使用的輪轉出擊模式,包括3個8機編隊,或者2個12機編隊的輪轉出動,每個梯隊滯空時間在4個小時左右。
這種出擊模式,比較適合於在作戰空域進行長時間的空中戰鬥巡邏和態勢感知,有利於為航母戰鬥群內的其它水面戰艦艇發射重型高超音速飛行器,打開進攻通道。
山東艦的提升空間
後續「山東」號航空母艦還有進一步上探的空間嗎?應該還有,主要不是體現在艦載機數量和全甲板攻擊釋放的規模上,而是體現在將殲-15艦載機更換為殲-35艦載機之後,艦載機的性能和總體作戰能力上。畢竟,四代半戰鬥機相比五代機,其性能終歸還是要落後一代的。
「山東」號航空母艦下一次戰鬥力的飛躍,最主要的就會體現在第五代艦載戰鬥機上艦上。至於後續有沒有可能將預警機也放在艦上現在不好說,但是,中國海軍的航母之路,隨著時間的推移,必將行穩致遠。