殲20進入超音速無敵，F35發動機的推力天下第一為何反而遜色？

朱日和建軍90周年閱兵之後，殲-20飛行員一句「超音速無敵」引發了外界廣泛關注。

天下武功唯快不破，超音速巡航讓戰機可以快速進入、撤出戰場，賦予了戰機強大的戰場靈活性。超音速巡航也成了第五代戰機的標配，但這其中有一個例外，也就是F-35。有意思的是，F-35的推力卻是現有戰機發動機最大的。超音速巡航當然取決於很多因素，但F-35那麼大的推力怎麼就不能超音速巡航呢？今天，北國防務（微信ID：sinorusdef）特約撰稿人Flak就來說說這事。

△F-35的發動機擁有現役戰機中最大的推力

超音速巡航絕不是發動機推力夠大就可以，僅就發動機本身，這個問題首先要知道發動機的涵道比是「反超音速巡航」的，這就是為什麼波音777的發動機推力那麼大也沒帶你去月球。渦扇發動機的外涵道對超音速推力不僅沒有貢獻，而且還會增加超音速阻力，所以你涵道比越大就越到不了超音速，當然你可以開加力....問題是加力燃燒室是「絕對反超音速巡航」，一開就沒你啥事了。

△F-35的F-135發動機正在進行測試

那麼，超音速巡航就是縮小涵道比？或者說在發動機直徑不變的情況下，放大核心段？尤其放大涵道比到0，也就是純渦噴發動機，不就可以超音速巡航？這答案可以說對也可以說不對，因為有些飛行器的確用純渦噴超音速巡航，例如俄海軍使用的P-700「花崗岩」反艦導彈，或協和式客機的奧利匹斯593發動機的確是可以超音速巡航的。

△「彼得大帝」號巡洋艦發射P-700「花崗岩」重型反艦導彈，其用渦噴動力能全程超音速達到500千米的

那純渦噴的三代機不就一堆可以超音速巡航了？當然不是，答案在於發動機的推重比，三代機渦噴發動機的推重比在５上下，這表示你放大推力的同時，發動機的死重也增加，所以你要麼就犧牲載荷，要麼就是犧牲戰機整體的推重比，結果推力就不足以超音速巡航。各國的三代機都選擇了後者，以三代機始祖F-4「鬼怪」為例，它就是用大載荷開啟潮流。讓飛機縮減載荷，變成一架只有速度、沒有航程沒有武裝的載人「導彈」是不可想像的。

至於四代機就是前面說的，其發動機加入了涵道比將推重比提高到８，但涵道比卻是「反超音速巡航」。所以五代機要超音速巡航，其發動機就要縮減涵道比（放大核心段）的同時，維持甚至提高推重比。那問題又來了，所謂的外涵道就是純空氣沒重量的這一段，而核心段卻是塞滿了高壓壓縮機、燃燒室與高壓渦輪等一堆金屬，你要把金屬制的核心段放大卻不增加重量，根本不可能。

△蘇-57的第二階段發動機將針對超音速巡航性能進一步優化

因此，要滿足超音速巡航目標，唯一的方法就是縮減核心段的長度，當壓縮機的級數變少了，重量自然就減輕了，彌補掉壓縮機葉片拉長所增加的重量，這也就是三代機時代的材料科學與熱流工藝做不到的事情。

有消息稱，俄第五代戰機蘇-57的第二階段發動機「30型」是將冷端（低壓壓氣機）從AL-41F1的四級壓縮與一級渦輪簡化成三級壓縮與一級渦輪，發動機熱端（高壓壓氣機）從AL-41F1的九級壓縮與一級渦輪精簡成五級壓縮與一級渦輪，弦外之音應該就是熱端的壓縮機與燃燒室直徑放大，所以在總重量差異不大的情況下降低了涵道比，才能達到四代發動機所不能的超音速巡航目標。

△殲-20無論是用AL-31FM1還是「太行」發動機的推力都在13-14噸，F-35發動機推力比殲-20多出的推力比殲-7的發動機還高

另一個值得參考的是F-35的F-135發動機推力雖然從16噸增加到19噸多，但涵道比也從0.2放大近兩倍而變成0.57，成為F-35不能超音速巡航的原因之一。

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