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歼20进入超音速无敌 F35发动机全球第一为何却逊色

那纯涡喷的三代机不就一堆可以超音速巡航了?当然不是,答案在于发动机的推重比,三代机涡喷发动机的推重比在5上下,这表示你放大推力的同时,发动机的死重也增加,所以你要么就牺牲载荷,要么就是牺牲战机整体的推重比,结果推力就不足以超音速巡航。各国的三代机都选择了后者,以三代机始祖F-4“鬼怪”为例,它就是用大载荷开启潮流。让飞机缩减载荷,变成一架只有速度、没有航程没有武装的载人“导弹”是不可想象的。

至于四代机就是前面说的,其发动机加入了涵道比将推重比提高到8,但涵道比却是“反超音速巡航”。所以五代机要超音速巡航,其发动机就要缩减涵道比(放大核心段)的同时,维持甚至提高推重比。那问题又来了,所谓的外涵道就是纯空气没重量的这一段,而核心段却是塞满了高压压缩机、燃烧室与高压涡轮等一堆金属,你要把金属制的核心段放大却不增加重量,根本不可能。

△苏-57的第二阶段发动机将针对超音速巡航性能进一步优化

因此,要满足超音速巡航目标,唯一的方法就是缩减核心段的长度,当压缩机的级数变少了,重量自然就减轻了,弥补掉压缩机叶片拉长所增加的重量,这也就是三代机时代的材料科学与热流工艺做不到的事情。

有消息称,俄第五代战机苏-57的第二阶段发动机“30型”是将冷端(低压压气机)从AL-41F1的四级压缩与一级涡轮简化成三级压缩与一级涡轮,发动机热端(高压压气机)从AL-41F1的九级压缩与一级涡轮精简成五级压缩与一级涡轮,弦外之音应该就是热端的压缩机与燃烧室直径放大,所以在总重量差异不大的情况下降低了涵道比,才能达到四代发动机所不能的超音速巡航目标。

△歼-20无论是用AL-31FM1还是“太行”发动机的推力都在13-14吨,F-35发动机推力比歼-20多出的推力比歼-7的发动机还高

另一个值得参考的是F-35的F-135发动机推力虽然从16吨增加到19吨多,但涵道比也从0.2放大近两倍而变成0.57,成为F-35不能超音速巡航的原因之一。(作者署名:北国防务)