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美智庫:中國是如何解決殲-20的心臟問題,實現(xiàn)對俄航空動力脫離

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聽聽那轟鳴聲,變了。以前是沉悶的俄式咆哮,現(xiàn)在是清脆的中國龍吟。

2023年6月29日,成都黃田壩,一架黃色底漆的殲-20旱地拔蔥,直刺蒼穹。那一刻,美國國家安全期刊的觀察家們心涼了半截。

因為他們看懂了:困擾中國戰(zhàn)機(jī)幾十年的“心臟病”治好了,那根牽在莫斯科手里的風(fēng)箏線,被中國徹底剪斷了。

不僅是換發(fā),是砸碎“輸液管”

二十年前,中國空軍的脊梁骨上,刻著一行俄文:AL-31F

這是蘇-27的標(biāo)配,也是殲-10和早期殲-20的“救命稻草”。那時候,莫斯科禮炮工廠的生產(chǎn)線一停,中國空軍的一半戰(zhàn)力就得趴窩。這就是“心臟病”的代價。



俄羅斯人很自信,他們覺得中國工程師也就是個“好學(xué)生”,能仿制機(jī)身,但永遠(yuǎn)玩不轉(zhuǎn)葉片上的單晶材料。只要發(fā)動機(jī)攥在手里,這筆“保護(hù)費(fèi)”就能吃到天荒地老。

但這筆賬,中國人記下了。

2018年,轉(zhuǎn)折點來了。珠海航展上,殲-10B做出了驚世駭俗的“眼鏡蛇機(jī)動”。懂行的人盯住了尾噴口——那是國產(chǎn)WS-10B“太行”。緊接著,殲-20換上了WS-10C。這不僅僅是推力的提升,更是“鋸齒狀噴口”的首次實戰(zhàn)化應(yīng)用。

這排鋸齒,不僅把后向雷達(dá)散射截面積(RCS)切掉了一大塊,更像一把鋸子,鋸斷了對俄制引擎的依賴。



“太行”行了,不僅意味著殲-20的產(chǎn)能不再看俄羅斯人的臉色,更意味著中國戰(zhàn)機(jī)的年產(chǎn)量,可以放心大膽地去追那條“爆發(fā)式增長”的曲線。據(jù)外界推測,殲-20的列裝速度已超美國F-35同期下線速度。這背后,是國產(chǎn)動力產(chǎn)能的井噴。

以前我們買AL-31F,那是求生存;現(xiàn)在我們造WS-10C,那是爭主權(quán)。俄羅斯的供貨周期?對不起,現(xiàn)在的中國空軍,只看黃田壩的排產(chǎn)表。

這種底氣,不是一夜之間長出來的。在“太行”還是個圖紙的時候,中科院力學(xué)所的姜宗林團(tuán)隊,就已經(jīng)在死磕另一條路——風(fēng)洞。



發(fā)動機(jī)要行,氣動必須先行。JF12復(fù)現(xiàn)風(fēng)洞,這個聽起來晦澀的名字,卻是世界空氣動力學(xué)界的“珠穆朗瑪峰”。2012年之前,世界各國只能“模擬”高超聲速,誤差極大;JF12一出,中國直接做到了“復(fù)現(xiàn)”。

噴管出口直徑2.5米,試驗時間100毫秒,復(fù)現(xiàn)5到9倍馬赫飛行條件。這組數(shù)據(jù),讓美國人都坐不住了。2016年,美國航空航天學(xué)會破天荒地把地面試驗獎頒給了姜宗林。這是該獎設(shè)立41年來,首次頒給亞洲科學(xué)家。

美國人為什么給獎?因為他們想搞清楚,中國是怎么把“模擬”變成“復(fù)現(xiàn)”的。有了這個“地面飛行器”,殲-20的氣動布局、進(jìn)氣道設(shè)計才能如此大膽,才能配合國產(chǎn)發(fā)動機(jī)榨干每一滴推力。



有了底層的JF12,才有了上層的WS-10C。這不僅是換了個發(fā)動機(jī),這是中國航空工業(yè)整棵科技樹的根系爆發(fā)。

WS-15“峨眉”,皇冠上的明珠

如果說WS-10C解決了“有沒有”,那么WS-15“峨眉”就是為了解決“強(qiáng)不強(qiáng)”。

2023年6月29日,成都的空氣都在顫抖。那架編號模糊的“完全體”殲-20,帶著兩臺全新的黑家伙沖上了天。現(xiàn)場的爬墻黨拍到了關(guān)鍵細(xì)節(jié)——更加短粗的擴(kuò)張段,更加深邃的黑洞。

這就傳說中的WS-15。



它的目標(biāo)非常赤裸:直接對標(biāo)美國F-22的F119發(fā)動機(jī)。根據(jù)開源情報,WS-15的目標(biāo)最大推力高達(dá)18.5噸(約180千牛)。這是一個什么概念?F119的加力推力約為156千牛。也就是說,在推力指標(biāo)上,中國不僅追平了,甚至在某些區(qū)間實現(xiàn)了反超。

“超音速巡航”,這個五代機(jī)的硬指標(biāo),以前殲-20靠氣動布局“取巧”來實現(xiàn),現(xiàn)在,我們要靠蠻力來實現(xiàn)。

有了WS-15,殲-20可以在不開加力的情況下,長時間進(jìn)行超音速飛行。這意味著什么?意味著紅外特征大幅降低,意味著它的作戰(zhàn)半徑將再次延伸,意味著它可以像F-22一樣,在戰(zhàn)場上不僅看不見,而且追不上。

但這還不是終點。



資料顯示,中國已經(jīng)在測試二元矢量噴口技術(shù)??纯?022年珠海航展上那臺展示的WS-10矢量版,你就知道這絕不是模型。WS-15的最終形態(tài),必將配備矢量推力(TVC)。

一旦裝上TVC,殲-20就徹底解鎖了“超機(jī)動”技能樹。過失速機(jī)動、小半徑轉(zhuǎn)彎、機(jī)頭瞬間指向,這些以前蘇-35炫耀的資本,將成為殲-20的常規(guī)操作。而且,配合殲-20獨(dú)步天下的鴨式布局,其近距格斗能力將成為所有三代機(jī)和四代機(jī)的噩夢。

美國人引以為傲的F119,稱霸天空三十年。今天,在東方的天空上,終于出現(xiàn)了一個能和它掰手腕的對手。

這不僅是一臺發(fā)動機(jī)的勝利,這是材料學(xué)、燃燒學(xué)、流體力學(xué)的全面突圍。從單晶葉片的良品率,到粉末盤的壽命,每一個環(huán)節(jié)都是一只攔路虎,但都被中國軍工一只只打死了。



脫鉤之后,獵人變成了獵物

技術(shù)上的突破,最終都會演變成地緣上的海嘯。

WS-15的成熟,標(biāo)志著中國航空動力版圖的徹底重構(gòu)。這意味著,在全球高端軍用航空動力的牌桌上,玩家從三個變成了兩個半——俄羅斯正在掉隊,而中國正在和美國并駕齊驅(qū)。

以前,西方觀察家總喜歡用“心臟病”來嘲笑中國戰(zhàn)機(jī)。他們說:“即使你也是隱身機(jī),但你聞起來有一股伏特加味?!爆F(xiàn)在,這股味道散了。

戰(zhàn)略主動權(quán),易手了。



過去,我們怕斷供,怕卡脖子。現(xiàn)在,輪到美國人焦慮了。《美國宇航》雜志連續(xù)發(fā)文關(guān)注中國的風(fēng)洞和發(fā)動機(jī)進(jìn)展,五角大樓的報告里,“中國威脅”的字眼越來越密。他們發(fā)現(xiàn),那個曾經(jīng)只能靠“逆向工程”摸著石頭過河的對手,現(xiàn)在開始自己架橋了。

更要命的是,這種技術(shù)獨(dú)立帶來的產(chǎn)能釋放。

當(dāng)WS-10C和WS-15開始大規(guī)模下線,殲-20的機(jī)隊規(guī)模將不再受限于發(fā)動機(jī)的產(chǎn)量。年產(chǎn)過百不再是神話。這就意味著,在西太平洋上空,美國空軍引以為傲的“隱身數(shù)量優(yōu)勢”將迅速被抹平。



F-35雖然多,但它是單發(fā)中型機(jī),而且沒有超音速巡航能力。面對換裝WS-15的重型雙發(fā)殲-20,F(xiàn)-35在機(jī)動性和能量上有著代差級的劣勢。至于F-22,生產(chǎn)線早拆了,飛一架少一架。

中國不僅脫離了俄羅斯的動力體系,更是建立了一套完全屬于自己的、可以自我迭代的工業(yè)邏輯。

JF12風(fēng)洞的底層復(fù)現(xiàn),到WS-10的艱難試錯,再到WS-15的終極爆發(fā)。這條路,中國走了六十年。這是一條從“跪著買”“站著造”的血路。



今天,當(dāng)裝配著“峨眉”心臟的殲-20劃破長空時,它留給世界的,不再是模仿者的背影,而是挑戰(zhàn)者的音爆。

那個曾經(jīng)被嘲笑有“心臟病”的巨人,現(xiàn)在不僅心臟強(qiáng)健,而且拳頭更硬。美國人設(shè)立的空中禁區(qū),該改改規(guī)矩了。

參考資料:

一周軍評:殲20“完全體”來了,國產(chǎn)六代機(jī)還會遠(yuǎn)嗎?.觀察者.2023-7-2

殲-20與渦扇15.星火智庫.2023-7-4

國產(chǎn)WS15發(fā)動機(jī)未來若問世殲20將做重大修改.環(huán)球網(wǎng).2024-1-28

大推力軍用渦扇發(fā)動機(jī),地球上只有三國能造:中國、美國和俄羅斯.澎湃.2020-10-12

攻克世界難題,中國超級風(fēng)洞的來龍去脈.中國科普博覽.2019-10-28

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