J20戰鬥機較比F35存在一個缺陷,而今有望得到解決了
飛機之所以能夠翱翔於天際,除了離不開一雙翅膀外,再就是一個好的發動機了。而對於戰鬥機來說,發動機的可靠性就更加尤為重要。
我國五十年代自主要發的第一款戰鬥機殲-5,當時是參照蘇聯米格-17φ(米格-17F)型戰鬥機所研製的,它採用機頭進氣的後掠式中單翼機氣動布局。殲-5飛機全金屬結構,體積小,重量輕、低空機動性能好,裝配中國仿製「渦噴-5」型發動機。經過幾十年的發展,後來我國又先後研發了J10、J11B、和J20,但航空發動機的研發進展比較緩慢。
殲-20隱身戰鬥機在2018年2月9日的時候開始列裝我國空軍部隊,標準著我軍向全面形成作戰能力邁出重要一步。但是,J20對比同代機美國F35還是存在一些缺陷的,因為一開始它裝配的是第三代戰鬥機的發動機引擎渦扇10「太行」系列作為動力,比F22猛禽戰鬥機的發動機差距還很大。
裝配渦扇10「峨眉」發動機的J20
渦扇10/10A是一種採用三級風扇,九級整流,一級高壓,一級低壓共十二級,單級高效高功高低壓渦輪,即所謂的3+9+1+1結構結構的大推力高推重比低涵道比先進發動機。黎明在研製該發動機機時成功地採用了跨音速風扇;氣冷高溫葉片,電子束焊整體風扇轉子,鈦合金精鑄中介機匣;擠壓油膜軸承,刷式密封,高能點火電嘴,氣芯式加力燃油泵,帶可變彎度的整流葉片,收斂擴散隨口,高壓機匣處理以及整機單元體設計等先進技術。
渦扇10/10A最大推力在138KN,推比8,(美國F22推比為11.7)。渦前溫度1800K,這麼高的渦前溫度在三代發動機中也是少見的。涵道比0.78,風扇是3級軸流式,可變彎度進口導葉,壓比3.4。壓氣機採用9級軸流式高壓壓氣機(壓比12,絕熱效率85),高壓壓氣機0~3級靜葉可調,5級後放氣,燃燒室是短環形帶氣動霧化噴嘴,高壓渦輪是1級軸流式,低壓渦輪是2級軸流式,加力燃燒室是V形加徑向混合型火焰穩定器,尾噴管是收斂-擴張可調噴管控制系統。
與渦扇10/10A進行對比,美國的F35發動機就是普惠公司研製的F119-PW-100發動機,這種發動機與F22所採用的型號是一樣的。技術參數如下:
普惠公司的F119-PW-100渦扇發動機,F119發動機,全稱F119-PW-100,是為F-22A研製的雙轉子小涵道比加力渦扇發動機,採用可上下偏轉的二維矢量噴管,上下偏轉角度為20度,推力和矢量由數字電子系統控制。
F35戰鬥機
F119主要參數:長4.826米
最大直徑 :1.13米 重1360千克,最大推力156千牛,推重比11.7。簡單的說,它的發動機是世界是推重比最大的發動機,每單位重量可以產生10倍的推力。不難以想像,假如兩種戰鬥機在空中相遇,F35較比J20是有速度方面的優勢。不過,渦扇10/10A推理雖然不及它,但是我國至今訂購了400渦扇10,裝備了5個航空兵團,但是從來沒有發生過一次墜毀事故。但是出於5代的需求,為了彌補發動機這一塊缺陷,我國又將在渦扇10/10A的基礎上推出渦扇15「峨眉」發動機。
ws-15發動機
渦扇15「峨眉」發動機參數如下:
加力推力:161865-181373N
中間推力:10522daN
加力耗油率:1.98kg/daN/h
中間耗油率:0.67kg/daN/h
推重比:9.7-10.87
空氣流量:138kg/s
涵道比:0.25
總增壓比:30.5
渦輪進口溫度:1850K
最大直徑:1.02m
長度:5.05m
質量:1633.7kg
WS-15的推力已經完全追上了F35,達到了10.5。並且它的燃燒室採用短環燃燒室,火焰筒採用激光打孔的多孔結構進行冷卻,火焰筒為整體雙層浮壁結構,外層為整體環形殼體,採用雙通路噴嘴,燃油經22個雙錐噴嘴和22個小渦流杯噴出並霧化,實現無煙燃燒,具有均勻的出口溫度場,比起渦扇10/10A有了很大的改進。「渦扇」-15發動機動力強大,更重要的是它的噴管具備矢量性能,即屬於全動型,可向任何角度噴氣,比美國的F35更先進。


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