殲20換裝大陸發動機，中國軍工十八年磨一劍，終於治癒心臟病

【軍武次位面】作者：千夫長

近日，一架殲20新機試飛的消息在軍迷圈裡迅速傳播。據網友爆料，9月19日一架編號2021的殲20黃皮機首飛成功，且疑似換裝了尾噴口疑似鋸齒狀的新發動機。

▲2021號殲20首飛成功

前不久剛剛在網上曝光的殲-20戰鬥機換裝新型發動機照片中，尾噴管細節表明該型發動機並不是進口的俄制發動機，而是大陸第三代大推力渦扇發動機WS-10的改進型號，也就是人們常說的「太行」發動機。

▲殲20換裝的大陸航發

提起大陸渦扇發動機，軍迷們想必對諸如「太行」發動機研發跟不上進度，造成殲10不得不為試裝AL31F大幅修改機身設計；定型後ws-10A噴零件、空中停車曾導致大批殲11無發動機可用，集體趴在工廠「菊花殘」這樣的慘痛回憶如數家珍。

▲排隊等著安裝發動機的殲11B

大陸發動機長時間的心臟病，不但直接影響著中國空軍的戰鬥力；更造成網上唱衰中國造不出航空發動機的論調，不停地誤導著吃瓜群眾。一時間， 「太行」到底行不行？幾乎成了人們對大陸發動機失望的發問。

▲使用進口發動機的殲20

眾所周知，航空發動機被譽為現代工業皇冠上的明珠，其研製難度被總結為必須經過準備10年，打造10年，磨礪10年方有可能完成。第三代戰機標配的大推力軍用渦輪風扇發動機技術，更是作為核心機密被大國壟斷。

▲航空發動機考驗一個國家的整體實力

美蘇爭霸的冷戰時期，是人類罕見的對新技術研發可以不計成本投入的時期。除了搞出空前絕後的土星五號火箭，兩國各自搞出的F-100系列、F-101系列以及AL-31F，成為僅有的幾款戰鬥機用大推力渦扇發動機。歐洲諸國如今還在玩中推渦扇，時至今日能研製出軍用大推力渦扇發動機的，只剩下中美俄三國。

▲冷戰時期不計成本的競賽點亮了不少難以複製的科技樹

而太行」發動機（代號渦扇-10），正是我國第一台自行研製、具有自主知識產權的高性能、大推力加力式渦輪風扇發動機。而1987年開始驗證機研製，到2006年批准設計定型，18年磨一劍的「太行」發動機，如今在性能上不輸俄制AL31F、美製F110之流西方主流三代航發。

▲渦扇10是為數不多的大推力發動機

要知道，WS-10作為大陸三代戰機配套發動機立項之初，面臨的狀況是研製近20年的渦扇6跟著殲9、強6下馬；渦扇8隨著運十銷聲匿跡。西方三代戰機早已有了成熟的大推力渦扇發動機，而中國航發工業對大推力渦扇卻還是一片空白，差距至少在20年。

▲殲9帶走的還有渦扇6

而對高性能航空發動機來說，設計難，加工組裝難，材料難這三座大山不可能憑著熱情一步跨過。要知道二戰里造出經典名機BF109，甚至在噴氣機領域走在前頭的德國；如今只能掛名在歐洲聯合名下研發新機，航空業鮮見德國製造。

▲鐵十字下的颱風戰鬥機，航空工業的差距很難追平

沒有機會找高手聯合的中國航空業只能另闢蹊徑，這麼一來卻讓太行和俄制AL-31F、 美製F-110都攀上了親。中美蜜月期引進的CFM56民用發動機，成為ws-10核心機的藍本。採用三級軸流式風扇、九級高壓壓氣機、高低壓雙轉子、高溫升燃燒室、小涵道比設計的ws-10堪稱F-110的表兄弟。

▲CFM56民用發動機的核心機來源於F-101

畢竟CFM56是以美國F101軍用渦扇發動機的核心機為基礎發展而來，若干年後F101改進發展成的F110發動機撐起美軍三代航發的半壁江山。在渦扇發動機領域，優秀的核心機可以衍生出一系列新發動機。這也說明了WS-10在性能底子的構建上還是不錯的，逆向仿製核心機也是先天技術不足的無奈之舉。

▲核心機是渦扇發動機的關鍵所在

不過對核心機的逆向測繪並不代表發動機整機研發只是山寨這麼簡單。與中國類似，法國同樣通過引進CFM56核心機技術發展本國渦扇發動機，不過如今裝在陣風上的M88仍是推力不過一百千牛的中推。科研情況更糟的中國不光面臨測繪上的難題，還要受到材料和加工工藝等基礎工業實力薄弱的限制，以至於ws-10研製無法跟上殲10的步伐。

▲陣風的M88同樣源於CMF56

不過，藉助此前對國內渦扇技術的積累（要知道當年渦扇6的性能指標直追三姨夫，而且90年代初期研製成功性能不輸F404（F-18戰機標配）的中推渦扇），以及引進的俄制AL31F控制系統，ws-10得以突破技術瓶頸，於2006年正式定型為ws-10A。

▲安裝大陸發動機的殲11B

定型之後的太行並不一帆風順，2008年開始陸續出現多次嚴重事故，大批新生產的發動機忙於檢修，造成下線的殲11B集體趴窩。不過，美軍F-100系列也曾發生過類似事故，F-15因此獲得機庫女皇的稱呼。這恰恰說明航空發動機的研製需要整個工業部門整體提升，三代航發里少見的1747K的渦前高溫，考驗著ws-10團隊。

▲機庫女皇F15

2010年，ws-10和殲11B一同獲得國家科技進步特等獎，這個時候的太行已經開始慢慢行了。雖說20多年的時間確實有些長，磕磕絆絆的大陸第一代發動機總算解決了硬體問題，開始裝上大陸戰機。

不過，集美俄之長完成的ws-10A並不能滿足研發團隊的胃口。2016年「太行」又曝光了新消息，改進版本的渦扇10發動機不光將加力推力提升到14-14.5噸，在劉永泉團隊的努力下，還成功研製出全許可權數字電子控制系統（FADEC）。

▲大陸全許可權數字電子控制系統

FADEC是指揮發動機的大腦，可以從發動機上的感測器中獲取數據，對發動機進行一系列的複雜控制，如改變噴口面積、監控發動機狀態、診斷故障等等。FADEC不僅能夠大大提高飛機的飛行性能，而且減輕了發動機的重量。

▲2016年珠海航展展出的太行發動機

然而技術源於美國的ws-10卻一直沒有FADEC。畢竟在研發之初，由於中國缺乏高性能渦扇發動機控制系統的研究經驗，所以ws-10A上採用了AL31F的機械液壓-模擬電子混合的控制系統，跟著電子工業薄弱的蘇聯走了彎路。

▲安裝大陸發動機的殲16重型戰機

三代機時代，老的控制系統還能靠整合湊合，四代機時代所需的「飛-火-推」一體的控制系統無論如何不能離開FADEC。2006年，禮炮聯合體針對中國需求升級了AL-31FM1，採用了採用了КРД-99Ц數字電子控制系統。太行定型之後還在引進三姨夫，實在是為了補上FADEC的缺口，當然這一切在ws-10B出現之後畫上句號。

▲殲20一點也不能將就

此次曝光的殲20新機沒有換上傳說中的ws-15，殲10配套發動機延誤的故事好像又在重演。不同的是，改進型太行看得見的尾噴管鋸齒設計，增加後半球隱身。看不見的FADEC和推力確保殲20在過渡期的基本作戰能力。更重要的是，太行作為國發不會被卡住脖子。誠然比起美國的F-119F-135，太行還很幼稚，但作為大陸大推力渦扇發動機，「太行」很行！

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