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中國渦扇15被超越了?日本居然造出了五代機用的發動機

原標題:中國渦扇15被超越了?日本居然造出了五代機用的發動機


我們都知道,渦扇發動機尤其是大推力渦扇航空發動機在軍用航空動力領域有著極為廣泛的運用,在現代各型戰機身上,我們都能看到此類發動機的身影。同樣,大推力渦扇發動機在具備著體積小、油耗低、推力大、啟動快、壽命長以及便於維護等優點的同時,也有著生產加工難度極大、工藝與設計要求極高等難點。如此種種,直接將渦扇發動機推上了裝備製造業領域"皇冠上的明珠"的寶座,可見其技術含量之高。因此,就算是放眼全世界範圍內,具備獨立研發與製造大推力渦扇航發能力的國家也是屈指可數。


(被譽為裝備製造業領域"皇冠上的明珠"的大推力航空發動機)


對於在航空發動機領域歷史欠賬頗多的我國而言,落後的設計製造水平與相對滯後的材料應用技術,使得航空動力成為我國航空工業體系中的最大短板。受這種典型的"木桶效應"所累,各類高端武器所存在的"心臟病"問題,一直使其難以發揮最優性能。



(受太行發動機進度的拖累,殲-11B第一批只能使用俄制AL-31F發動機)

目前,由我國自主研發和生產的渦扇-10系列"太行"發動機已進入了一個比較穩定且堪用的階段。但是,我們最先進的新一代隱身戰鬥機——殲-20的配套發動機渦扇-15的研發進度,卻依舊是處於"猶抱琵琶半遮面"的狀態。



(如今的殲-20,與當年的殲-11B何其相似,均被動力系統拖了後腿)


相比我們當前在航發領域依舊處於刻苦攻關的狀態,略微讓人意外的是,與我們隔海相望且在武器裝備研發規劃方面稱得上野心勃勃的鄰國日本,最近在其軍用航空發動機研發領域突然就搞了個頗為勁爆的"大新聞"。


近日,日本石川島播磨重工業(IHI)宣布,已經在其下屬的瑞穗工廠把用於下一代戰鬥機項目的XF9-1渦扇發動機的原型機交付給了日本防衛省下屬防衛技術研究本部航空裝備研究所,並已經開始著手該型號的下一步研發測試工作。該消息一出,立即引起了廣泛的討論。不少人都驚異於原先名不見經傳的XF9-1渦扇發動機驚人的研發速度。似乎在一夜之間,日本通過XF9-1渦扇發動機原型機的交付,在進度上就已經反超了我國研發已久的渦扇-15項目。然而真相果真如此嗎?這個所謂的XF9-1項目究竟又是何方神聖呢?


(IHI公布的XF9-1渦扇發動機的原型機整機照片)


XF9-1渦扇發動機是由日本著名的動力系統研發和生產商——石川島播磨重工業(IHI)所研發的下一代大推力航空發動機,未來將成為日本自主研發的下一代隱身戰鬥機的配套動力。在基本參數方面,雖然官方暫時披露的不多,不過我們還是可以從其長約4.8米,直徑1米左右的基本尺寸;2037K(1800攝氏度)的最高渦輪前溫度;最大為11噸級的軍推以及15噸級的加力推力等參數看出一些端倪。得益於日本先進的材料業,使得這款發動機在如渦輪前溫度、最大軍推等指標上甚至小幅領先於裝備在F-22戰鬥機上,堪稱一代經典的F119-PW-100,屬於典型的第四代大推力渦扇發動機。



(XF9-1從各項數據上看,屬於典型的第四代大推力渦扇發動機)

進度方面,XF9-1項目正式開始於2010年,並於2013年開始設計製造核心機,而設計製造壓氣機、低壓渦輪、燃燒室、尾噴管等配套設備的工程也於2015年正式啟動,經過4年的設計和製造,IHI於2017年6月交付XF9-1的核心機,並在當年7月成功完成了核心機點火。目前最新的進度是交付了原型機的整機,計劃於2019年底進行首次整機點火試車。


咋一看,似乎日本人進展神速,然而對於大推力渦扇發動機這種技術複雜、研發周期冗長的項目而言,IHI在這8年中所取得的成果還是遠遠不夠的,而整機原型機的交付只是邁出了第一步。在後續進程中,還必須進行整機點火試車、全轉速運轉以及大量的地面台測試和地面高空台測試,接著取得初始飛行前審查合格,然後才能進行下一步飛行台測試,直至最後在目標機上的裝配試飛磨合。



(航空發動機的研發進度和流程的複雜性,絕非三言兩語就能表述清楚)

這其中流程之冗長,程序之複雜絕非三言兩語就能表述清楚的。單就我國的渦扇-15發動機而言,早年就有相關八股披露其整機原型機的交付在2011年左右就已經完成。現如今已經進入高空台進行進一步測試的渦扇-15相比XF9-1項目,無論是在成熟度還研發進度方面都處於絕對領先的狀態。因此,那些所謂XF9-1項目在進度上反超渦扇-15發動機的說法自然是站不住腳的。



(渦扇-15項目無論是在成熟度和研發進度上都遠超XF-91發動機)


雖然石川島播磨重工業(IHI)是日本實力最為雄厚的航空發動機研發與製造商,不在此之前IHI並沒有任何一款大推力軍用渦扇發動機的獨立設計與製造經驗,該公司上一個比較知名的產品還是加力推力僅為5噸級別,裝備在"心神"驗證機上進行試飛的XF5-1型小推力渦扇發動機。



(裝備XF5-1小推力發動機的"心神"驗證機)


從XF5-1的5噸到如今XF9-1的15噸,明眼人都能看出這不到10噸的推力差距之間所存在的技術難度遠沒有表面上看的那麼簡單。對於在子系統上造詣頗高,而在系統總體集成上總是表現的不盡如人意的日本人而言,正如其草草結束的"心神"驗證機項目一樣,XF9-1項目整機原型機的交付僅僅是個開始,更多、更困難的挑戰還在後面。(利刃/QG)


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