再論殲-20的發動機

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作者：刀口團隊 / 92軍迷

最近據說編號2021、帶鋸齒噴管的殲-20原型機實現首飛，於是網上又開始討論殲-20的發動機型號。毛髮黨說這架是換裝太行發動機，以此證明之前的殲-20裝的都是俄羅斯的發動機。這個問題我們留在文章後面再分析，先來說說毛髮黨奉為「真理」的一個理由，看這個所謂的理由是否成立。

一種頗有迷惑性的說法是：處於研製階段的飛機，必須採用成熟的發動機進行試飛，否則風險太大。由此進一步推導出中國沒有成熟的國產發動機，只能用俄羅斯的AL-31、以及中俄合作的所謂改進型99M1、M2。（中國根本沒進口過M2，它在俄羅斯還處在試飛中）

在軍機的研製項目中，為了降低研製風險，的確有先採用成熟發動機首飛的現象，但不代表是「必須」。這要看兩種發動機性能的差異大不大，如果是處於同一代的發動機，為了加快新型戰機的研製進度，是可以選用相近的發動機完成首飛、甚至初產。例如運-20用D-30 / WS-18，殲-11B的第一個團、以及殲-10A採用AL-31。

但四代機是不是必須用成熟的三代發動機來試飛呢？美國空軍幫我們回答了這個問題。我們來看看F-22在「懷胎」的早期是如何做的。毛髮黨為什麼不敢提這段歷史？因為這樣它們所謂的「新機試飛必須採用成熟發動機」的謊言就不攻自破。

1982年，美國空軍提出"先進戰術戰鬥機(ATF)"計劃，當時的洛克希德、波音、通用動力公司聯合提出的YF-22方案，與諾斯羅普、麥道公司聯合提出的YF-23方案參與投標競爭，發動機方面則有美國普惠與GE公司為此分別提出推重比為10一級、推力為133.6千牛的PW5000(XF119)、GE37(X120) 發動機參加競爭。

XF119零組件的生產始於1985年9月，第1台發動機FX601於1986年10月進行首次台架試車。為了進行飛機的飛行評估，兩公司又分別發展了用于飛行試驗的發動機YF119、YF120；分別於1986年10月和1987年5月開始地面試驗。

經過幾年的開發研製後，1990年6月YF-23（裝YF119，YF-120）首飛、9月YF-22（裝YF119，YF-120）首飛，（Y代表還是驗證機）。並進行對比試飛驗證評估，次年美國空軍宣布選中裝YF119的YF-22作為ATF的機型，F-22正式進入"工程製造和發展(EMD)"階段。從此，飛機被命名為F-22，發動機被命名為F119。

從上述資料可知：YF119，YF-120的首飛，也是YF-22、YF-23的首飛；就是說，美國當時是把處於研製階段，還未經過試飛在發動機，裝在未經過試飛的驗證機上進行首飛。美國人為什麼要這樣「冒險」？

（1）四代機與三代機在飛行品質上，比三代機對二代機的跨越程度大得多，採用三代發動機根本無法驗證是否滿足四代機特有的「超機動」對機體強度的要求，以及「超音速巡航」飛行的氣動要求。這就是刀大說「不可能用三代發動機定型殲-20，將來再改成四代發動機」的道理。

如果那樣，定型的只是一架具備三代機飛行品質的隱形戰機，試想空軍會接受並把它投入量產嗎？飛行員會說「超音速區飛行超一流」嗎？顯然是邏輯不通。

（2）發動機的地面試驗手段已經大大豐富，在裝機之前YF-119的地面試驗已經達到3000小時。通過大量的地面試驗，可以基本模擬出發動機在空中的各種邊界狀態，及時發現問題並加以解決。

（3）超級計算機的模擬計算，可以將發動機與飛機平台的氣動匹配性做得更完善。例如進氣道、平台在各種飛行狀態下的氣動特性對工況的影響。。。

所以，這種看似「冒險」的行為是有足夠的科學試驗做支撐的，不是盲目冒險。如果說美國人這樣做是有科學依據的，為什麼中國人就不能這樣做呢？同樣的做法，中國人做了就是違反科學的大逆不道？難道中國人的智慧、地面的試驗手段、超算技術，就天然地比人家差？大概是看問題的立場不同吧。

如果說2001號驗證機是先用太行來完成首飛，那也很正常，因為它是我國設計的第一個四代機驗證平台，通過它的試飛，主要是要驗證：1、這個平台在空中的隱身性能是否符合設計要求；2、確保在氣動設計上沒有顛覆性的錯誤，收集數據後作為原型機氣動設計的依據。同時，給四代發動機地面試驗爭取更多的時間。

原型機（2011）氣動外形變化不大，說明之前的驗證機研製是成功的。原型機試飛一段時間之後，將其中一台換成四代發動機，這就是我們看到2011號機在發動機噴口不同，而且起飛時噴口一大一小在原因。

由於是初期試飛，攜帶的油量不需要太多、而且不載彈，試飛機的重量不大，即使一台發動機出故障，原型機也可以安然降落。這樣四代發動機和殲-20飛行平台的試驗兩不誤，之後才是裝兩台四代發動機試飛，獲得進一步數據，再對平台的細節做修改，然後是各種航電齊全的試飛，最後完全版的殲-20才定型，並被空軍驗收。

如果一直關注殲-20兩架驗證機、六架原型機的試飛過程，就知道殲-20的研製過程是非常嚴謹，而且通過上面在分析，風險比當年F-22試飛更可控。之所以殲-20研製的總進度快，只能說明我們的預研紮實、安排合理，試驗手段豐富，同時也是最近二十年我國航空技術突飛猛進在體現。

四代發動機的試飛，是否可以像太行研製過程中，用殲-11A做平台（一台太行、一台三姨夫）呢？不行。因為WS-15的進氣量（30Kg/S）比太行大得多，殲-11的進氣道即使小修改也根本無法滿足；如果做大的修改則破壞飛行平台原有的氣動性能，徒增風險等於走彎路。

WS-15肯定是上過飛行台試驗之後才裝機，只是官方還未泄圖片，這種圖片只有伴的飛機才能拍到。官方為什麼對殲-20的發動機不多做宣傳呢？因為發動機的水平最能體現戰機的性能，我軍就是要讓敵人摸不清殲-20到底性能如何。既讓敵人對裝WS-15有疑問，又不敢不正視它存在的可能性。

國家不在乎軍迷們是如何想的，對軍方來說，比起國家的大戰略，給軍迷們解惑不值一提。更懶著去揭毛髮黨、太行黨的畫皮，有它們當忽悠局挺好。畢竟殲-20才開始服役，沒必要過度刺激潛在的敵人。所以我們只能多找正式的資料、通過思考、邏輯推理來尋找答案、或等將來解密。

下面回到文章開頭提到2021黃皮機所裝發動機這個話題。我們先來看看殲-11B所裝的太行發動機噴管（下圖），它的外密封片是18塊，而且有引射噴管。

下面兩幅是航展上太行發動機噴口清晰圖，不但外收斂片是18個，內部的引射噴管收斂擴張片也是18片。

注意看太行發動機加力燃燒室，火焰穩定器內測是8條幅（文章後面還會有對比圖）。

再來看下圖，殲-10A所用AL-31F發動機的噴管，它不但沒有引射噴管，而且外收斂片只有16個。

為什麼要對照太行與三姨夫噴管外收斂片的數量，以及是否有引射噴管呢？因為網上說下圖的這架黃皮機裝的是太行發動機，它們的依據是有引射噴管。有引射噴管就一定是太行發動機？那為什麼噴管外收斂片的數量是16，而不是像太行那樣是18片呢？

所以說，僅僅依據有引射噴管這個特徵，就判斷為太行發動機是不嚴謹的，難道WS-15就不能有引射噴管？

實際上WS-15在媒體上出現過，下圖是央視報道黎明發動機公司的視頻截圖，圖中發動機的風扇要32葉；太行是28葉（下圖）。那會不會是WS-18呢？成都發動機會說WS-18在我這兒，不在黎明。那會是大涵道比的WS-20嗎？更不是。目前黎明正在生產的大推力發動機就只有WS-10和WS-15。

WS-15發動機加力燃燒室的火焰穩定器，與太行、三姨夫都不同。看下圖，它的內測是10個條幅，太行是8個條幅、三姨夫是11個條幅。網上曾有人說拼圖（下）是一地產商定做的模型。那麼請問有展出的圖片嗎？地產商定做個飛機模型放樓盤做廣告還有點可信，能定做到如此精細的發動機？竟然還有火焰穩定器和噴管的密封片，而且密封片在形狀與殲-20原型機上的一樣？

2021黃皮機所裝的很可能是一種新的矢量噴管。下圖是多年前在一個航空成就展上，關於中國研製矢量噴管的圖板。圖中的密封片不是太行那樣的「瓦片式」，而是類似三姨夫那樣，但它卻只有15片（三姨夫是16片），所以它是中國自行研製的。

我們矢量噴管的偏轉機構和工作原理，與俄羅斯的不同，這一點在過往的文章已經有詳細的敘述，這裡不再重複。

下圖顯示，中國在2004年之前就已經研製出矢量噴管的樣機，因為江主席視察該研究所時還親自操作模擬器。毛髮黨說殲-20的噴管密封片與俄羅斯在類似，所以是進口的發動機？注意看拼圖上右和左下的噴管，外觀上與三姨夫相似；2004年俄羅斯的矢量發動機還沒上天就把它賣給中國，有這個可能嗎？

再看拼圖右下，該矢量噴管內有引射噴管，更說明跟俄羅斯沒關係。之前我們在文章里介紹過，中國研製的矢量噴管在偏轉原理與其他國家的不同，是靠一個動作環帶動引射噴管偏轉，外密封片是隨動的。它是個巧妙的設計，結構簡單、重量輕。

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