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美媒:国产歼-15战机成功起降国外观察家震惊

【环球网综合报道】日本外交官网站12月7日发表美国海军战争学院教授安德鲁·埃里克森和吉伯·柯林斯的文章称,中国人民解放军海军近期使用国产歼15战机成功飞行“辽宁”。航母完成起降作业,令外国观察家震惊。然而,解放军海军还没有解决一个关键问题:歼15等中国战斗机什么时候才能安装中国发动机?与其他许多领域一样,中国军用飞机的整体研发力度也在快速发展。就像帐篷一样,它的功能和性能取决于打开帐篷的“长杆”,而在飞机的情况下,最关键和最难生产的部分是发动机。尽管中国在这一领域投入了巨大的努力,但这些努力的结果和影响仍然未知。不过,文章称,中国至少将连续生产强大的发动机,足以为歼-20提供真正的五代机至少2至5年的性能。

到2015年中国将投资1500亿美元用于发动机开发

以中国航空工业集团公司为首的中国发动机制造企业近期将在发动机研发上投入1000亿元中国战斗机发动机水平,到2015年,这一投资或将增加。 1500亿元(近1000亿元)。240 亿美元)。据路透社报道,一些中国航空航天业专家预测,北京在未来二十年内最终将在发动机上花费高达 3000 亿美元。在这种资本投资水平——是之前报道的数倍——中国最终将投入必要的资金,以在发动机领域取得重大突破。Pratt & Whitney 估计花费了大约 8 美元。40 亿(至少根据官方资金)为 F-35 闪电 II 战斗机开发 F135 发动机——世界上最先进和最强大的发动机。看起来像这样)。在此基础上,可以看出中国投入的资金可以同时维持多台性能先进的喷气发动机和大型涡轮发动机的研发。

中国国防航空工业已经展示了其同时成功处理多个项目的能力——同时开发至少四种不同类型的战术和攻击机,包括两种隐形战斗机,J-20 和 J-31。除了中国,没有其他国家同时拥有这么多不同的现代战斗机项目。然而,这一进展也突显了中国军用飞机领域的另一个事实,即中国仍然无法大规模生产足以使其新型战斗机具备无加力超音速巡航等第五代战斗机功能的喷气发动机。即使歼20和歼31原型机配备了中国研制的发动机,

中国目前正在学习如何序列化为其部分 J-10 和 J-11/J-11B 战斗机提供动力的 WS-10 涡轮发动机,但无法生产其未来国产所需的大型高旁通涡旋发动机大型运输机或加油机风扇发动机。尽管《环球时报》报道称,目前中国生产的歼11B战机全部配备中国研制的WS-10发动机,但中国近期的喷气发动机进口量证明,中国战机仍严重依赖俄罗斯发动机,而中国研制的发动机是由中国研制的。中国只有大约20%的中国最现代化的战斗机和攻击机以及出口到巴基斯坦的JF-17战斗机是有动力的。

在美俄中军用航空分析师鲁本·F·约翰逊(Reuben F. Johnson)看来,航空发动机可能是中国与其他国家在航空领域的最大差距。例如,在本届珠海航展期间,虽然中国展出了性能较低的“岷山”涡扇发动机,但WS-10发动机并未亮相。除了这两种发动机,中国还在研制多种喷气发动机。

中国可在2至5年内成功研制出第五代发动机

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战术战斗机和攻击机上的喷气发动机必须能够在恶劣条件下运行。例如,在飞行过程中,喷气发动机的压气机叶片被设计成能够承受高达自身重量 20,000 倍的离心力。人们经常用“冰勺搅热汤”这个词来形容涡轮叶片在这种环境下面临的挑战。

航空发动机以其复杂性、深奥的技术和苛刻的性能参数成为航空发展的顶峰。约翰逊认为,在战斗机研制过程中,发动机核心相当于“拉开帐篷的长杆”,是一个项目可以推迟的最大原因。用于航空发动机的材料通常不能根据行业分类指南进行“加工”,因为在工业规模上这样做是不经济的。必须掌握所有合金、粉末冶金、单晶刀片技术。值得注意的是,前苏联5家大型研究机构中,有1家专门从事材料研究,苏联冶金研究十分活跃。在俄罗斯发动机项目中,掌握热障涂层技术是关键一步。

然而,尽管做出了这些努力,但在发动机性能方面,仍然没有俄罗斯发动机“三巨头”——劳斯莱斯、通用电气和普惠公司相当。俄制发动机还是比较重的,没有使用最顶级的材料,油耗率比较高;与顶级美制和欧制喷气发动机相比,俄制发动机的加速性能较差,推力重量更轻,寿命更长。短且不易维护。此外,俄罗斯仍然无法充分利用最新的管理技术。例如,虽然土星的 AL-31 发动机等较新的俄罗斯制造发动机已经配备了完整的控制系统,并且控制系统的质量与非俄罗斯产品没有太大区别,软件质量仍然是一个关键的区别。甚至第一批 Su-27 也配备了不同的发动机,因为 AL-31 发动机还没有到位。

近年来,随着冶金和制造技术的发展,我国在航空领域取得了一些进展,系统设计、集成和管理成为制约发动机生产的最大薄弱环节。在地面试验和高离心力和重力飞行中,中国发动机面临叶片弯曲、损坏等问题。为克服这一障碍,中国军用喷气发动机制造商将需要在生产和过程管理方面取得与前几年中国在机身和航电方面取得的突破没有什么不同。为了促进这项工作,中航工业旗下的发动机公司聘请了经验丰富的发动机设计师。鉴于该领域其他地方的进展,以及中国

WS-10 发动机有可能提供与为 F-15 和一些 F-16 战斗机提供动力的 HP F100 涡扇发动机相媲美的性能。因此,该发动机可能能够为尺寸与 F-15 相似的 J-11B、J-15 和 J-16 战斗机提供动力。中国至少会序列化一个强大的发动机,可以为歼20提供真正的第五代性能至少2到5年。

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担心被赶超,俄罗斯不愿向中国出口先进发动机

国产喷气发动机的匮乏是我国飞机研制能力的巨大缺口。掌握大规模生产可靠和强大的喷气发动机的能力,对于完善和出口国产飞机至关重要。除中国外,所有主要军用飞机制造商都有能力设计和生产可靠的发动机。然而,受美国和欧盟对中国的军事禁运影响,俄罗斯,在某种程度上,乌克兰是唯一愿意向中国出口军用喷气发动机的国家。第五代发动机。

就俄罗斯而言,向中国军队出口先进喷气发动机的理由越来越少。首先,俄罗斯自己打算生产和出口第五代战机T-50,不想为自己培养竞争对手,破坏T-50战机在国际军用战机市场的地位。其次,在政治和经济压力下,俄罗斯也将先进战机留在国内,因为俄罗斯空军正在现代化,为俄军生产的战机需要配备最先进的喷气发动机。第三,在过去十年中,中俄军售充斥着技术转让的讨论,中国不断复制俄罗斯技术,逆向工程俄罗斯系统。最后,

因此,俄罗斯政府越来越不愿意将其最先进的发动机出口到中国,因为这些飞机可能会被中国进行逆向工程,然后不仅用于为中国飞机提供动力,而且还出口到中国。世界市场。您可以获得的廉价引擎。在 1990 年代和 2000 年代初期,俄罗斯喷气发动机制造商赢得了他们的赌注,因为中国的航空业相对落后。但是,经过这几年的快速发展,中国航空业在技术上已经接近或与俄罗斯相当,而中国会比以前更快地吸收俄罗斯技术的假设会让俄罗斯更不愿意向俄罗斯出口先进发动机。中国。

例如,2010 年 9 月,鲁本·约翰逊 (Ruben Johnson) 在《简氏防务周刊》(Jane's Defense Weekly) 上写道,解放军空军的一家发动机维修厂成功地将俄罗斯制造的 AL-31F 发动机的使用寿命从 900 小时延长到 1500 小时。俄罗斯专家将此事件视为“1990年代出口到中国的技术如何被中国完全吸收的又一个例子。中国与俄罗斯一样好,甚至比俄罗斯的发动机更好只是时间问题。”

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限制对中国的发动机供应也可能限制中国的飞行员训练能力,因为与目前飞行员训练小时数较低的情况相比,频繁的空战训练会很快耗尽发动机。

掌握先进的航空发动机技术将有助于推动船舶的发展

但是,目前中国的发动机项目并没有成功,还受到技术的限制。俄罗斯需要中国的资金来维持其国防工业。中国目前从俄罗斯购买的Su-35战斗机反映了中国对Rurika-Saturn合资企业开发的117S发动机的渴望。117S发动机是苏27战机搭载的AL-31F发动机的后续型号。该型发动机的采购将有助于缩短中国发动机项目的时间。据鲁本·约翰逊称,中俄很可能在2013年年中达成协议,双方的谈判似乎又上了一个新台阶,苏伊霍飞机公司已原则同意向中国出口48架战机(40 亿美元)减少到 24 架飞机(15 亿美元)。

据约翰逊称,俄罗斯业内消息人士坚称,俄罗斯和中国之间的谈判仍在继续,但一些人认为,中国最终将“正式签署”购买 48 架战斗机的协议,同时只接受 24 架 Su-35。战斗机。这种事情以前也发生过。例如,1996年,中国签订了采购200架Su-27SK/J-11战斗机的生产协议,但沉阳飞机公司最终只生产了100架,随后开始生产仿制J-11B战斗机。

约翰逊补充说,俄罗斯航空业官员担心中国会以同样的方式复制 Su-35。同时,在中国歼15战机成功登陆辽宁号航母后,中国对中国军机工业只能复制俄罗斯设计的说法比以往任何时候都更加敏感。根据一些俄罗斯消息来源,J-15 是 Su-33 舰载机的复制品。

无论如何中国战斗机发动机水平,这笔交易的进展值得关注,因为苏35的117S发动机比俄罗斯此前出口到中国的AL-31发动机更强大。获得117S发动机让中国喷气发动机制造商能够对发动机进行逆向工程,使其有机会制造更强大的国产战术涡扇发动机。

从经济角度看,未来20年中国对喷气发动机的需求将十分巨大。从 2012 年到 2031 年,中国买家预计将购买总计 5260 架商用飞机,价值 6700 亿美元。未来二十年,将需要超过 2,300 架商用飞机,这些飞机将需要 16,000 多台额外的喷气发动机,中国军方对飞机的需求很容易使中国对发动机的需求再增加 500 至 1,000 台发动机。

在战略方面,政府和企业官员可能希望使用国产发动机为未来的中国军用加油机、运输机和预警机提供动力,以避免与外国供应商就禁运或定价发生纠纷。这一战略只有在关键部件能够国产化的情况下才能奏效,这也意味着中国将寻求实现完全自主的发动机生产链。

这具有重要的军事意义,因为民用飞机中使用的大型高涵道比涡扇发动机可以为大型军用飞机提供动力,例如加油机、运输机和预警机,只需很少或无需改装。美国大型运输机 C-17 和 C-5)、加油机(KC-10 和 KC-135)、预警机和其他飞机(E-3A 和 P-8A)全部或可基本动力配置由与商用飞机动力装置相同的发动机提供。

例如,与波音737和空客A320单通道客机所使用的发动机相似的CFM56系列发动机也用于KC-135空中加油机、E-3A预警机和P-8A海上巡逻机飞机。同样,波音 757 和 Il-96 飞机使用的 PW2000 涡扇发动机与美国运输机队的主力 C-17 使用的 F117 PW100 发动机非常相似。

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喷气发动机——至少是它的核心——也可以推动海军舰艇的发展,因为船舶燃气轮机是基于飞机发动机的。最初为飞机开发的优良可靠的发动机核心,有可能对中国军用船舶工业产生重大影响,因为燃气轮机推进系统为船舶提供了更好的加速性能和作战机动性。

总结:突破中国“80%解决方案”?

过去三年,仅就飞机制造而言,中国已成为世界上最大的战斗机生产国。现在,观察家们急切地等待着看,中国最近宣布的投资计划能否将中国军用喷气发动机的生产能力提高到与其制造机身的能力相称的水平。赌注非常高,因为一旦中国掌握了制造自己的高性能喷气发动机的能力,中国在为解放军和出口市场快速生产新型战斗机方面将面临很少的技术障碍。

这确实是一项艰巨的任务。未来,中国在出口国产发动机飞机的努力中,可能会重现“80%的解决方案”。按照鲁本·约翰逊的说法,中国的技术开发努力似乎在其开发系统的性能参数方面表现出共同的特点:“无论中国试图模仿什么,他们似乎都能达到 80% 左右的性能;完成剩下的 20 % 是非常困难和昂贵的。”

中国以前使用进口发动机,中国军队和出口客户很难接受不合格的中国发动机。让他们接受不熟悉的产品代表了对中国发动机信心的巨大飞跃。在这方面的努力可能会引发中国航空业作为生产商与解放军海军和空军作为最终用户之间的紧张关系。

中国越来越意识到,在军机生产领域,航空发动机相当于撑起帐篷的“长杆”,但要克服这个困难,中国还有很长的路要走。即使从中国现有的资源和不断增长的专业知识来看,中国要达到发动机领域“三巨头”、西欧发动机制造商和俄罗斯航空发动机制造商目前的成就还需要一段时间。(春风)