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殲-20的發(fā)動機到底是什么?

航展由于為了飛行安全，載油量應(yīng)留有一定余裕，加上航展上的J20是從別的地方飛過來的，為了保證安全，我們假設(shè)殲-20攜帶油料4噸（這也是執(zhí)行類似任務(wù)的載油量），同時我們知道殲-20的發(fā)動機推力小于等于其最大軍用推力；同時殲20的空重還小于F-22，我們這里取網(wǎng)傳的最小值15噸。那么按照以上前提，殲-20的發(fā)動機不開加力的推力應(yīng)大于其重力，所以其單臺發(fā)動機的軍用推力則應(yīng)至少大于9.5噸（如果殲-20的空重大于15噸，那么其發(fā)動機推力則需要更大）。

然而俄國AL-31發(fā)動機家族里推力最大的117S（AL-41F1S）發(fā)動機在低空的最大軍用推力也只有8.5噸，根本不支持殲-20進行大角度加速爬升，更別說推力更小的99M（AL-31FM）系列了。再者，117S發(fā)動機是在2016年12月隨Su-35戰(zhàn)斗機引進的，99M2發(fā)動機則還在俄國接受測試，所以殲-20的這兩位“緋聞女友”在殲-20服役之前，根本沒有機會和殲-20“親密接觸”。

由于工程上的種種限制，現(xiàn)代小涵道大推力渦扇發(fā)動機的重量和體積都在同一數(shù)量級，推力更大的發(fā)動機那就必然有著更大的推重比，同一代發(fā)動機則推力和推重比均相近。WS-10系列發(fā)動機和AL-31系列同屬于第三代發(fā)動機，二者推重比接近，其軍用推力也不足以支持殲-20進行大角度加速爬升。第四代小涵道大推力渦扇發(fā)動機的先行者F-119發(fā)動機的最大軍用推力約為10噸，推重比>9，正好可以支持殲-20進行大角度加速爬升。所以殲-20在珠海航展上使用的必然是推重比大于9的第四代航空發(fā)動機——WS-15。

另一方面，航空發(fā)動機葉片形狀極為復雜，在生產(chǎn)出毛坯后，還需要大量的精密加工，可以說航空發(fā)動機的性能正比于其加工設(shè)備的性能。國際上技術(shù)水平稍差的機床公司，是有能力生產(chǎn)加工三代、三代半發(fā)動機的加工設(shè)備的，例如俄羅斯就是使用的日本山崎MAZAK機床。

至于第四代發(fā)動機，由于加工難度極大，當年還叫斯達拉格海科特(Starragheckert)的斯達拉格專門為F-119的制造研發(fā)了著名的“超級星座”葉輪加工專機，超過其他對手，成為了世界上唯一的第四代發(fā)動機葉輪加工設(shè)備生產(chǎn)商，同時它還深度參與了F-119、F-135和LEAP-X等發(fā)動機的制造工藝規(guī)范的制定。歷史總是驚人的相似，今天的斯達拉格為了配合我國的“兩機專項”，專門研發(fā)了針對透平式動力機械零部件制造的新一代柔性加工中心，并同樣深度參與了我國兩機專項中最重要的那些型號的制造工藝的研發(fā)。

斯達拉格集團向媒體展示為中航工業(yè)量身定制的針對透平式動力機械零部件制造的柔性加工中心，請注意中文展板上中航工業(yè)的logo，以及相關(guān)中方人員（現(xiàn)在相關(guān)單位已轉(zhuǎn)屬中國航發(fā)）。視頻展示了加工中心對碳纖維復合材料葉片的強大加工能力，還可以加工多種尺寸多種形狀的鈦合金、高溫合金和特種陶瓷等材質(zhì)的葉片，是迄今為止全世界最先進的渦輪葉片智能柔性生產(chǎn)線。（視頻鏈接：http://www.bilibili.com/video/av14118285）

從斯達拉格近二十五年的歷史可以看出，F(xiàn)-119的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)落后了我們10年，那么WS-15的性能指標肯定高于F-119（壽命指標還暫時落后）。實際上在2016年，WS-15的制造工藝已經(jīng)分批刊載在《航空制造技術(shù)》上，這一大批復雜工藝只可能是用于第四代發(fā)動機。這些論文的公開發(fā)表，說明WS-15的各項新型工藝技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，即將進入工藝定型環(huán)節(jié)，也就是說在WS-15在航展前已經(jīng)完成了設(shè)計定型。

實際上，在殲-20表演之后的大半年里，央視不止一次說過殲-20使用了國產(chǎn)發(fā)動機，不過這大半年里“毛發(fā)黨”們 “WS-15發(fā)動機要在2030年才能定型生產(chǎn)” 的這類話仍然能夠大行其道，這大概是因為一個謊言，需要更多謊言來掩飾吧？

后記

本文寫作于17年8月中旬，期間又多次修改完善，非常感謝幾位朋友在視頻編輯、航空知識以及航空制造工藝等方面對本文的幫助。

9月3日，又有人拍到了殲-20發(fā)動機的新照片，并聲稱它是“太行”系列的發(fā)動機。然而很明顯，照片中的發(fā)動機的噴管擴張段的外調(diào)節(jié)片之間相互層疊，外調(diào)節(jié)片中間插有外密封片，這和“太行”系列沒有外密封片的外調(diào)節(jié)片完全不同，所以這并不能說明這是“太行”發(fā)動機，更不能說明殲-20到今天為止才裝備了國產(chǎn)發(fā)動機。

圖片解說：擴張狀態(tài)下的WS-10發(fā)動機噴管，“太行”的噴管外調(diào)節(jié)片之間沒有密封片，擴張狀態(tài)下的“太行”的外調(diào)節(jié)片會明顯分開，這和9月3日的照片完全不同。

不知道有多少人注意過，WS-10的噴管結(jié)構(gòu)和D-30F6高度相似？二者均使用了可調(diào)引射收斂擴張噴管，如果不考慮D-30F6那個粗糙的擴張段外調(diào)節(jié)片，兩個噴管的結(jié)構(gòu)簡直是一個模子里刻出來的。但是我們能夠以此為依據(jù)認為WS-10就是D-30F6或者WS-10完全山寨D-30F6嗎？同樣，我們能夠以此為理由認為殲-20使用的就是AL-31嗎？實際上發(fā)動機噴管也是一個復雜的工程，如果有成熟可靠、并且能滿足我們要求的設(shè)計，何樂而不抄呢？

圖：WS-10（左）和D-30F6（右），二者的噴管的彈性片形狀一模一樣，并且均使用了可調(diào)引射收斂擴張噴管（而AL-31F沒有引射噴管），可謂是一個模子里刻出來的兩個噴管。