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(F-35发动机升级,与大洋另一边的歼-20有关系)

美国空军正式宣布,放弃先进的AETP变循环发动机项目,让很多人感觉诧异,甚至有些莫名其妙。此举也引发了美国通用电气公司(GE)的强烈不满。

AETP发动机计划,包括GE公司的XA100变循环发动机,可以用于F-35的动力升级。新发动机省油25%,航程将暴涨20-30%,而且推力增加25%,令F-35终于能高速飞行。

(GE公司措辞严厉的反对美国空军决定)

那面对这款优秀的发动机,进度良好,前景光明,为何突然不给F-35用了?我们仔细分析下,透过现象看本质后,这件事其实也不难理解。

【1台发动机,等于2台苏27的动力】

先简单介绍一下XA100航空发动机,该动力计划面向未来的六代战斗机,主要要求是更大的推重比,发动机推重比将达到12以上,发动机油耗将比现有的发动机降低30%,而且发动机推力将大幅度增加,推力达到22-25吨量级, 几乎一台发动机等于两台苏-27发动机

(喷气发动机个头变化不大,但推力每次都大幅跃升)

本计划诞生了两款发动机,一款是普惠公司的XA101发动机,另外一款则是GE公司的XA100发动机。其中GE公司发动机进展更快一些,最被外界看好,因此我们重点聊XA100。

(美军主要依靠F-35来应对歼-20,但有很多不足)

【世界首款六代机动力,强在哪里?】

GE公司XA100变循环发动机是世界上第一种为六代机准备的大推力加力式变循环涡扇发动机,最近完成了3轮测试,包括寿命测试,最大推力测试以及高空台模拟测试,该发动机最大的特点是推力大,省油而且推重比高。

该发动机的推力具体数字不详,航空界大多认为该发动机单台加力推力超过20吨,最大可能达到25吨,这也是有史以来战斗机使用的最大推力发动机,比目前最大推力的F135发动机大约高20-30%不等,再次刷新世界纪录。

(三个涵道内,是三种不同气流,发动机模式可灵活调整)

该发动机最大的特色是采用了三涵道设计,三个涵道可以调节,从而让发动机可以切换不同模式。比如巡航时变成涡扇发动机,速度相对低但是省油;作战时立即切换涡喷模式,提供更大的推力。因此,这种发动机是未来大趋势,美国之后,欧洲以及中国都纷纷展开了变循环发动机研发。

(涡扇动力比涡喷省油,但推力极限和响应速度稍差)

【根本原因:强强对抗,F-35不占上风】

对于XA100下马原因,可以说众说纷纭。有人觉得是军费问题,有人觉得是美国党派之争,有人觉得是F-35性能够用。

但根据最近几年,美国军队的军事建设方向来看,所有这些答案或许都不太对。真正的答案或许是:现在的F-35面对歼-20没有优势,但升级后也依然没有优势,升级方案变成鸡肋。

(歼20、F-22与F-35的尺寸差别一目了然)

美国从海湾战争之后,就开始了长达30年的对外战争,借着“反恐”不断出兵弱国。在2015年前后,美国军方突然开始转变路线,认为长期治安战已影响美军常规作战能力和发展,必须尽快转型,最终拜登政府上台后,急匆匆从各国撤军。

撤军的最终目的,就是重新部署常规兵力实行 “围堵”政策。可以说,目前美国所有军队建设与武器研制,都是围绕这个中心进行的,甚至连俄乌冲突都没对其产生多大影响,其“决心”可见一斑。

(治安战后完全没用的反伏击车,近期才找到出路——送给乌克兰消耗)

【美军主力F-35,样样通样样松】

无论数量还是性能,未来美军的主力战机就是F-35,此外还大量出口世界各国,成为西方世界的代表战机。目前中国周边的日韩,就拥有200架以上的F-35机队,未来将会涨到500架规模。而中国拥有的最强战机自然是歼20,外界认为数量也已超过200架。

虽然目前F-35数量多一些,但歼-20面对F-35,性能优势却是全面的。

(歼-20成军多年,已经开始长期在东海值班)

歼-20的鸭式布局,带来阻力小,升力大,机动性好的特点,在空军多次演习中,确立了王者地位,盘旋能力第一,超音速性能也第一,面对任何一款三代机,都拥有绝对的优势。

弹舱更大,能携带射程更远的武器,机体尺寸更大,雷达口径更大探测距离更远。另外一方面,内油航程远超对手,而且飞机拥有更好的机动性优势,尤其是高速段,在作战时拥有更多的战术选择权。

F-35立项时为了兼顾各项需求,成了出名的样样通样样松,性能上差一点,在作战时都是致命的,性能差距不是加减法,更不是概率。这也是美国人计划升级F-35发动机的根源。

(F-35要照顾的需求太多了,最终变成四不像)

举个简单的例子,一方步枪射程100米,一方只有80米,实际交火后双方伤亡会是80:100吗?自然不是,结果很可能是一方借助20米的射程优势,利用战术配合,几乎毫无伤亡的将弱势一方全歼。

【单机性能不行,综合体系也差一截】

按照美国的计划,升级发动机后航程和加速性都会有明显提高。但是最近几年,歼-20换装涡扇-15之后,超巡能力可达1.6-1.8马赫。F-35短肥圆的气动布局,哪怕换上XA100,也实在是无力回天。

(国产反隐雷达技术,为防空体系增加了一枚沉重的砝码)

美国F-35在中国东海上空,曾多次被歼-20与空警-500的组合在比较远距离发现,并完成了杀伤链验证,这意味着F-35彻底丧失了优势。在临海区域,中国电科的雷达专家吴剑旗在一次公开演讲时就透露过,他设计的反隐身雷达,数百公里外就能发现F-22。综合来看,美国隐身双雄面对中国防空体系,并不存在明显优势,即使经过改进也是如此。

(中国空中预警力量的发展,离不开王小谟院士的贡献)

【换新失败,发动机升级还得进行】

AETP项目失败,当然并不意味着F-35彻底放弃发动机升级。美国也有舆论认为,这一次GE公司发动机项目失败,与另一个发动机厂家普惠公司施压有关。原因很简单,假如GE公司项目成功,普惠公司将失去未来4000架F-35发动机订单,此前研制的发动机和生产线就没用了。

(F-15当年因为动力问题大批量长期趴窝,成了著名的机库皇后)

此外,全新发动机性能虽然高,但是费用高,风险也大。毕竟实验室数据再好,批量生产后出依然可能出现各种大问题,类似案例比比皆是。放弃已经成熟的F135发动机,也确实不是太合理。若是10-20年前,“时间”可能对美军来说不是问题,有很多时间可以等,但现在可不敢这么说了。

何况,普惠公司自己也想改进动力,曾提交两份关于F135“增强型发动机套件”(EEP)现代化提案,发动机推力和航程各提高10%以上,F-35B的垂直升力提高5%,改进型F135发动机可在2028年投入生产,升级投入小,可以沿用目前的基础设施,未来还有“一定的增长空间”,相比对手方案,虽然性能提升小,胜在成熟可靠,省钱。

(轻型、格斗、空优定位的F-16,如今也变成了这样)

按照美国战斗机使用的传统,每个月都会不断增加航电功能和重量,飞机空重会越来越大,服役10年后,飞机性能会有不小的衰减,动力升级这条路,还有很多不确定性。

此外,外军对动力升级的模式,也值得我们琢磨和研究,小步快跑的完善和升级,从技术延续积累和厂商生产来说,都是一个不错的路线。美军的波折,对我们是个“提醒”,也是个“借鉴”。

(歼-20也需要不断升级,追求更高更快更强)

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