與殲-20同時期研發，為何渦扇15遲遲不現身？只因這些難題！

渦扇-15是我國的第四代小涵道比渦扇發動機，作為殲-20的專屬發動機，渦扇-15應該是與殲-20同時期也就是上世紀90年代開始研發的，但是奈何我們航空發動機存在的問題較為嚴重，而且渦扇-15的設計標準本身就很高所以想要短時間內研發出來確實不容易！

首先我們先來看一下渦扇-15發動機大致設計標準，按照坊間傳言渦扇-15發動機的最大推力在18噸左右、推重比超過10、0.3左右的小涵道比、渦輪前溫度1900K、使用單晶空心葉片等，上面所寫的這些雖是渦扇-15發動機的優點但也是它的設計難點！

對比一下我國目前研發最為成功的一款發動機渦扇-10，目前至少已經衍生出7個型號，其中最大推力也只有13.5噸，而推重比也只有8，涵道比為0.89，有消息稱渦扇-10的渦輪前溫度提升到了1800K（筆者暫時對此持懷疑態度，畢竟當時的葉片和冷卻性能還達不到）！

相比較之下就可以看出來，想要從渦扇-10的狀態一口氣提升到渦扇-15的「設計標準」，所要提升的不是一點兩點，而是將所有指標進行全方位提升，所以研發難度也就非常大了。

然後來看一下進展，在12年的時候就傳出渦扇-15地面試驗最大推力已經達到了18噸，說明增推目標幾乎已經可以達到了；而在18年的時候中科院瀋陽金屬研究所在一等發明獎公示中披露，其生產出的DD405單晶空心葉片總體合格率從10%提升到了50%，實體葉片合格率達到75%。

單晶空心葉片這一點是非常重要的，目前第三代發動機大多使用的是定向凝固高溫合金，使得發動機渦輪葉片的使用溫度達到了 1273K ，而第四代發動機所使用的單晶合金，通過添加錸、鈷、鉬、釕等，使得合金微觀結構的穩定性進一步提高，渦輪葉片的使用溫度已達到了1470多K。

但即便如此，單純的增加葉片的耐高溫能力還是不夠的，畢竟第四代渦扇發動機的渦輪前進口溫度要求已達到了 1900K左右，比葉片的可承受熔點搞出了300K，所以單晶空心葉片的出現解決了這一問題，空心單晶葉片可以讓氣流從葉片中通過，有效降低了葉片的溫度，從而進一步提升發動機的耐高溫能力，自然而然發動機的推力也就上去了！

所以，渦扇-15發動機在使用單晶空心葉片之後，渦輪前溫度超過1800K甚至超過1900K也就不在話下了，這樣一來在推力達到18噸的同時發動機的壽命也可以有很大的提升！數據顯示渦輪前進口溫度每提高100度，在發動機尺寸不變的條件下，推重比可以增加10%。

最後，從今年年初傳出渦扇-15發動機生產03批的消息，應該是該發動機的驗證機階段，接下來就是原型機，原型機之後是設計定型了，最後就是生產定型！而原型機和設計定型階段理論上就可以安裝到殲-20上面進行試飛驗證改進了！而這一時間節點應該在2-3年以內，接下來讓我們拭目以待吧！

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