【百家廊】殲-20將會換上峨眉發動機

范　舉

中國的殲-20戰鬥機，仍然未能部署在國產的航空母艦之上。原因是，目前配套發動機WS-15還沒有成熟，正在使用的AL-31FN發動機和改進型WS-10太行發動機都沒有足夠推力讓殲-20具備超音速巡航能力。超音速巡航能力，標誌着殲-20可以迅速到達戰區，然後迅速返回航空母艦，能夠避免對方炮火的狙擊。

殲-20戰鬥機敵作戰半徑在1,500公里至到2,700公里之間。目前僅是小批量服役，因為將來要安裝上WS-15「峨眉」發動機，其作戰半徑和飛行速度才會有大幅度的提升。

殲-20採用前置鴨式布局，小展弦比大三角翼，這種布局的最大優點是激波阻力小，有利於高速飛行，在1.2至1.8馬赫範圍之間具有性能優勢，但由於WS-15「峨眉」發動機則屬於標準的第四代發動機，推重比達10，預計其單台最大可能突破16噸，和美國F-22A隱身戰機裝備的F-119發動機基本處於同一水平，兩台WS-15「峨眉」發動機足以讓重型的殲-20隱身戰鬥機擁有澎湃動力，意義非凡。

到了最近，中國的網上媒體透露了中國已經能夠生產錸的合金。這是WS-15「峨眉」發動機的製造過程大大加快的原因。所有超音速的飛機，噴射引擎的溫度達到1,700度到2,000度，如果沒有超高溫的金屬材料，就不可能製造出超音速的飛機渦扇引擎。

據報道，在成都航宇超合金技術有限公司，我們見到了單晶葉片生產中最為關鍵的金屬——錸。這是人類發現最晚的天然元素，因為發現者是德國化學家，因此以萊茵河的名稱命名為錸。它在地殼中的含量比所有的稀土元素都小，比鑽石更難以獲取。根據美國地質調查局的報告，全球探明的錸儲量僅為2,500噸左右，錸的價格跟白金的價格相仿。夾檔錸金屬的，是成都航宇超合金技術有限公司的母公司，夾檔下屬的陝西省洛南縣黃龍鋪鉬礦區礦山中斟探到錸，儲量達到176噸，約佔全球儲量的7%。

目前，殲-20隱身戰鬥機仍然是使用升級改造後的俄製AL-31F渦扇發動機和國產WS-10「太行」系列發動機，儘管它們的推力有所增加，使用壽命、可靠性都有提升，但實際上這兩款發動機仍然是第三代發動機，未能夠達第四代戰機的水平。

現在的殲-20和美國的F100系列發動機屬於同代產品，推重比大約為8。而且F100系列發動機早在1974年就開始在F-15戰鬥機上裝備使用，並進行一系列升級改進後達到完全成熟可靠狀態。而中國的WS-10「太行」系列發動機是在2010年以來才逐步堪以大用，並推出多種改進升級型號，比F100系列發動機差不多遲了30年。渦扇-15，簡稱WS-15，它是一款由中華人民共和國瀋陽發動機研究所（606所）研發、中航動力生產的渦輪扇發動機，代號「峨眉」。

渦扇-15已完成生產出原型（Prototype），目前正在進行相關機載及長時間運用測試的最後階段。原預計裝備在中國人民解放軍空軍的新一代主力殲-20戰鬥機，目前發現能夠配上在殲-10戰鬥機的發動機。

近日，由中國戰略文化促進會和工業信息化部《我國工業評論》主辦的「2020我國軍工榜暨軍工風雲人物及軍民兩用領軍企業評選」排列第一的就是我國航空發動機研究的重要擔當人物、渦扇-15「峨眉」發動機項目總設計師——程榮輝。有鑒於此，有分析指出，這標誌着我國空軍現役最先進的戰機——殲-20隱身戰鬥機的發動機問題已經大概率解決了。而按照功成才能名就的慣例，看來配備渦扇-15「峨眉」發動機的殲-20隱身戰鬥機應該是試飛成功了。

為何渦扇-15「峨眉」發動機的研發進度會加快了呢？有專家表示，以前高寒實驗環境機組要到處跑，尤其是去找零下40度的這種環境。而現在，我國科研人員已經建成了綜合環境實驗室，可以模擬各種極端環境。

我國從2013年開始牽頭組建的幾大實驗室，對於飛機引擎的製造，有重大的促進作用。而渦扇-15「峨眉」發動機還將採用特殊的一些設計，例如其不僅可能會採用推力矢量噴管，還會採用鋸齒結構以及特殊製造材料，以提升殲-20隱身戰鬥機的後部隱身能力。

事實上，作為殲-20的王牌發動機，其始推力超過15噸。第二階段將達到18噸左右。在第三階段，它將直接達到24噸。起初，殲-20戰鬥機使用的是99M1發動機，但在後期，它立即替換了國產的WS-10B發動機。究其原因，如果不計成本，殲-20是難以成為主力戰機的。中國曾經使用外國進口的飛機引擎，由於成本太貴了，用不起，也無法大量入列服役。所以渦扇-15「峨眉」也要向着降低成本的方向，改革設計。材料技術對於戰機引擎的製造成本，是決定性的。推力上限可以突破，如果太貴了，就需要考慮節省成本的方案。