殲20雖接近服役，美軍新戰機卻要拉開兩代差距

近日殲20即將勝利服役的報道不斷出現，在肯定中國軍工這一偉大成就之餘，應當指出，前面還有一個巨大的難關。

這個難關就是：真正配得上殲20的先進發動機，尚有待解決。

否則，美國第六代戰鬥機可能比殲20航程上超出一半以上。

發動機對於戰鬥機的重要性，已經無需多言。目前我國已經批量裝備使用的最先進的戰鬥機，是渦扇-10發動機，但這一發動機即便徹底成熟裝備使用，也只相當美國30年前的技術水平。殲20使用了更為先進的渦扇發動機，據推測是俄羅斯AL-31家族中最為先進的改進型，但即便是這一級別的發動機，也只達到了美軍F-15、F-16最新改進型號的發動機技術水平。

於此同時，美軍已在上個月批出兩個合同，委託兩家發動機巨頭深入研製第六代戰鬥機（目前最新國際戰鬥機分代方法中，F-22、殲20被列入第五代）的全新發動機，也就是傳說中的自適應變循環發動機。

自適應變循環渦扇發動機，應當是殲20、未來的中國第六代戰鬥機的必然選擇。

沒有這種發動機的戰鬥機，必將被美國第六代戰鬥機拋離一代的距離。

渦扇發動機成熟之後，迅速成為了噴氣式戰鬥機的首選。噴氣式發動機，最初主要是渦噴式發動機，它是從米格-21到F-4等各種著名戰鬥機都採用的動力裝置。渦扇發動機是在渦噴發動機基礎上發展的重大改進產品，主要解決了渦噴發動機耗油巨大的問題。

渦扇發動機包括了兩個涵道，內外各一。可以說渦扇發動機就是帶有外涵道的渦噴發動機。外涵道的作用是，當核心部分（即「內涵道」部分）經過燃油燃燒加熱而產生的高溫噴流來到發動機噴口之前時，來自外涵道沒有經過高溫加熱的空氣，與內涵道高溫噴流混合。混合之後的噴流總能量大致不變，但是溫度降低，因此使得更多燃油產生的熱能轉換成了有用的推進動能，而不是以熱能的形式散發到外界空氣中，白白浪費掉。因此，渦扇發動機的燃油經濟性好於渦噴戰鬥機，使用這種發動機的戰鬥機航程更遠、留空時間更長、推力可以做到更大。F-15、蘇-27、F-22（下圖）等戰鬥機均使用了渦扇發動機。

為什麼六代機需要自適應變循環渦扇發動機呢？

以往的戰鬥機渦扇發動機雖然比渦噴發動機有了很大進步，但渦噴有一個重大優點——在需要大推力時，例如超音速高機動狀態，渦噴比渦扇更加符合戰鬥機的需求。但渦噴在其它狀態下，則沒有渦扇發動機省油的優點，所以科研人員想出了「變循環」這個點子。也就是說發動機可以在渦噴或者渦扇模式之間切換，在不同工作條件下使用最合適的模式。

在戰鬥機上，因為飛行狀態的需求瞬息萬變，這一切換的操作要求又非常複雜，只可能通過全自動的計算機化控制手段來實現。所以「自適應」成為了變循環渦扇發動機登上戰鬥機的必備條件。

自適應變循環發動機結構圖

從示意圖中可以看到，這種最先進的發動機可以操作調節板，打開或者關上藍綠兩個涵道，從而形成最合適的涵道組合。例如藍綠全關，就得到了高速大推力需要的渦噴狀態。

目前還沒有任何戰鬥機使用上這樣的發動機，羅羅公司、美國通用電氣公司在F-35戰鬥機的替補發動機項目F136上，使用了一定的變循環技術。YF-22、YF-23爭奪美軍第五代戰鬥機訂單時代的F120發動機，是世界上現有唯一一個進行過飛行試驗的變循環雙外涵道發動機。F120因為難度太大，被F119發動機戰勝，項目徹底中止，但它為美國通用電氣公司後來的研製工作奠定了基礎。

美軍希望正在啟動研製的第六代戰鬥機用上自適應變循環發動機。通用電氣稱，這樣的設計，能夠使戰鬥機航程增加三分之一，留空時間提高一半。也就是說，美軍第六代戰鬥機的自適應變循環發動機，將領先殲20目前使用的發動機兩代之多。

在實際使用中，與目前使用現有渦扇發動機技術的殲20相比，同等大小的美軍六代機很可能在航程上超出50%以上，留空時間提高遠遠超過一半。

這一差距，在廣闊的西太平洋戰場上顯得尤為突出，因為這一區域各國各種戰略目標之間距離遙遠，作戰中對航程的要求極高。即使只考慮陸上作戰，中國作為一個陸地大國，即便在國土防空作戰中，也非常需要航程更為出色的戰鬥機。

當然，應當指出殲20是世界上第三個服役的第五代戰鬥機。而美軍使用自適應變循環發動機的第六代戰鬥機，至少還需要十年以上的科研時間，才可能接近實用化，實際服役甚至可能需要15到20年的時間。所以中國並非無法彌補這一差距，相信我國軍工科研人員必將攻克戰鬥機發動機這一難關，讓中國的殲20、未來的六代機獲得與美軍戰鬥機平起平坐的能力。

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