轟20還沒飛都怪發動機?渦扇20推力大且省油,卻不是最佳選擇

2021-02-19 軍工黑科技

今年1月11日,轟20沒有首飛,讓很多軍迷失望了,有分析認為轟20屢次「放鴿子」,沒有在期待的時間首飛,是因為發動機沒有確定。

1月5日空軍發布轟20最新畫面

根據公開資料和新聞報導,中航工業集團幾年前就開始研發一種飛翼布局的隱身轟炸機,搭載4個引擎。

4個什麼引擎?

這個懸念也引發全球媒體關注,美國《國家利益》雜誌最近稱,轟20發動機是渦扇10 「太行」的改進版本,並不是渦扇20 「峨眉」。

俄羅斯方面則表示,轟20可能會使用俄羅斯進口的D-30KP-2或者是中國製造的渦扇18,後者是前者的仿製優化版。

如果使用渦扇18,那麼肯定要配備4臺,這樣它的起飛重量就可以達到200噸,可以使用0.8馬赫的速度巡航。

 

網友製作的轟-20CG

發動機無疑是飛機的"心臟",發動機推力的大小,決定著飛機的最大起飛重量,而最大起飛重量則決定了飛機的航程和載荷。所以,確認發動機的數量和性能,往往可以大致推斷出飛機的基本性能。

D-30KP2是運20和轟6k最初原型機的通用發動機,2015年以前,中國航空工業一共引進了239臺D-30KP2發動機,按照俄媒的報導,2016年以後我國又購買了224臺,以每年大約40臺左右的速度持續交付中國。

D30-KP-2需要從俄羅斯進口,雖然一直貨源充足,但作為我國空軍未來的戰略重器,在動力系統上隨時可能被俄羅斯卡脖子,是不可想像的,而且俄羅斯也不會為中國的戰略轟炸機提供動力支持,這是基本的常識。

當年俄羅斯窮困潦倒,不得不提供蘇27戰機給我們的時候,都曾要求不得部署在北方,而中國多次向俄羅斯求購伊爾76運輸機和伊爾78空中加油機,也是被一拖再拖,更何況是戰略轟炸機這種曾經被用來威脅我們的「大殺器」,俄羅斯肯定有一萬分的戒心。

目前中國可以用於大型軍用飛機的國產發動機有兩種:WS-18和WS-20兩種渦扇發動機。

WS-18是我國在俄羅斯D-30KP2型發動機基礎上進行測繪仿製,優化設計而來的一款渦扇發動機,WS-18並不是D-30KP2的簡單複製,其推力比原版D-30發動機增加了約700千克,達到了13.2噸,但自重只有約2噸,比D-30減輕了約300千克,而且最重要的是,油耗比D-30降低了足足20%,這是一個了不起的成就。

WS-20發動機則是我國獨立開發了一款大涵道比渦扇發動機,WS-20的推力在16噸左右,而且油耗比WS-18又降低了大約10%,可見WS-20的性能要明顯優於WS-18。

WS-20

但是WS-20也有自己的問題:它有一個巨大的外涵道風扇,正因為它的涵道比更大,因此在推力增加的情況下還能保障油耗降低,如果拆掉這個巨大的外涵道風扇,那麼WS-20的性能會大幅縮水。

而WS-18的優勢正好在於,它本身就是一款小涵道比渦扇發動機,因此沒有巨大的外涵道風扇,所以理論上說,WS-18可以不做任何修改直接安裝在轟-20上使用,從而大大降低了研製風險,同時還能縮短研製時間。

WS-18還有一個優勢:它已經研製成功並在轟-6K和運-20兩款大型飛機上使用多年,性能成熟可靠;WS-20是一款新發動機,雖然目前已經研製定型,但是要真正成熟還需要很長一段時間。

如果考慮技術風險和研製周期的話,那麼自然應該選擇WS-18型發動機。

運-20和轟-6K使用WS-18發動機

如果是WS-18作為發動機,那麼轟20就會像運-20一樣,列裝4臺WS-18型發動機。

這是因為轟-6K就安裝的是2臺WS-18發動機,因此可知,安裝2臺WS-18的飛機起飛重量、載荷、航程都有限,不具備洲際飛行轟炸能力。

那麼如果裝6臺發動機呢?那樣雖然有助於提升飛機的最大起飛重量和載荷,但是由於發動機臺數過多,飛機的操作性和可靠性都會相對下降,而其發動機臺數和飛機航程消耗的燃料成正比,所以發動機不是越多越好。

如今美俄兩國的戰略轟炸機,除了B-52以外,全部採用四臺發動機設計,這顯然是有道理的。所以不難推測,轟-20肯定也會參考美俄的思路,採用4臺發動機。

太行發動機有多種型號

但另有觀點認為,渦扇18雖然推力足夠,但是畢竟已經老舊,各項性能早已跟不上時代,連俄羅斯自己都開始在淘汰這種上個世紀中期的發動機,很難相信中國未來要用幾十年的隱身戰略轟炸機會選擇這樣一款過時的動力系統,實際上,轟20最佳的選擇還是渦扇10系列。

目前,渦扇10已經發展出多個型號,其中基本型配備殲11B和殲10A戰機,渦扇10B則配備殲-10C戰機,渦扇10B2配備殲16戰機,而具備矢量推力的渦扇10B3則是殲10TVC技術驗證機的動力系統,更先進的渦扇10C可能已經配備殲20隱形戰機。而為轟20準備的,可能是渦扇10D,這是一種無加力版本的「太行」,各項性能均已優化,特別是隱身性能更是得到了強化。

當然,對於我國新一代隱身戰機來說,渦扇10系列仍然只是過渡動力系統,只是對於轟20來說,如果沒有超音速飛行需求的話,四臺渦扇10D足以夠用。

無論如何,轟20大概率會使用國產發動機,其最大優勢在於,在以後的升級中有更大的發展空間,也可以換成渦扇—20,如果轟20的發動機也能升級,那麼轟20的戰鬥力就會增加,完全不用受發動機的束縛。

只是轟20一直消息不多,讓人很難猜到最後到底用了哪款發動機。現在看美媒的報導,可能暫時還是渦扇10「太行」的改進型。

運20

不過,渦扇20還是萬眾期待,據稱去年運20已經裝備了4臺渦扇20發動機進行首飛。這款軍用大推力發動機的意義在於,中國航發和國外存在較大差距,渦扇20出世後,中國想要在航空發動機領域彎道超車將易如反掌。

從俄制AL-31F發動機到如今全面換裝太行發動機,殲20歷經了10餘年的時間,也許轟20會走同樣的路,先飛出來,再逐步換裝更先進的發動機,最終找到自己的靈魂搭檔!

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