本文原載于俄羅斯“軍事評論”網(wǎng)站2017年6月26日，作者為基里爾·里亞博夫，原標(biāo)題為Двигатели для истребителей пятого поколения。文章介紹了美國、中國、俄羅斯三國第五代殲擊機(jī)所用的航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展情況。

在研制第五代殲擊機(jī)計劃的框架內(nèi)，航空工業(yè)和協(xié)作部門必須解決一系列復(fù)雜任務(wù)并研制所有必要設(shè)備。這種計劃最復(fù)雜的任務(wù)之一是研制具有所需性能的發(fā)動機(jī)。一系列國家都在制定未來的動力裝置方案，而且已有幾個型號推進(jìn)到批量生產(chǎn)階段。下面介紹一下該領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀。

美國

美國企業(yè)首先開始研制第五代殲擊機(jī)的發(fā)動機(jī)，也是首先完成的，然后進(jìn)入批量生產(chǎn)和使用階段。因此，美國在此前獲得了首先宣布新紀(jì)錄和大幅度領(lǐng)先于國外對手的可能性。就在幾天前美國工業(yè)界宣布又完成了新的跨越。

圖1：在戰(zhàn)斗部隊服役的量產(chǎn)型F-22A殲擊機(jī)

普拉特&惠特尼公司在ATF計劃框架內(nèi)研制、現(xiàn)已裝備F-22殲擊機(jī)的F119是美國第一種新一代發(fā)動機(jī)。幾天前已經(jīng)宣布，這種早已投入使用的發(fā)動機(jī)總飛行時間達(dá)到50萬小時。F119發(fā)動機(jī)項目負(fù)責(zé)人阿曼達(dá)·格婁德指出，這一成就突出顯示了現(xiàn)有技術(shù)的能力。已經(jīng)生產(chǎn)的全部F-22殲擊機(jī)從2005年起一共飛行了20萬小時。

旨在裝備ATF計劃中的第五代殲擊機(jī)的F119發(fā)動機(jī)的研發(fā)工作早在80年代就開始了。1991年簽訂設(shè)計合同。一年后，第一臺F119試驗型發(fā)動機(jī)上試驗臺。1997年成品在試驗飛機(jī)上進(jìn)行了試驗。試驗機(jī)是洛克希德公司的YF-22和波音公司的YF-23。后者不完全符合軍方的要求，在競爭中被淘汰。最后裝備F119-PW-100型發(fā)動機(jī)的F-22投入批量生產(chǎn)。

量產(chǎn)型F-22殲擊機(jī)裝備2臺F119-PW-100型發(fā)動機(jī)。這是一種帶加力燃燒室和偏轉(zhuǎn)噴嘴（能單平面控制推力矢量）的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)采用雙軸布局，高壓和低壓回路轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)。低壓壓縮機(jī)有三級，高壓壓縮機(jī)有六級。噴嘴扁平，有偏轉(zhuǎn)魚鱗板，能調(diào)節(jié)推力矢量方向。

F119-PW-100發(fā)動機(jī)總長度接近5.2米，最大直徑小于1.2米，重量1.8噸。渦輪進(jìn)口溫度1647度。開加力時推力為15876公斤（另有資料說是16785公斤）。根據(jù)官方消息，2臺F119-PW-100發(fā)動機(jī)能保證殲擊機(jī)推重比不小于0.88。在正常起飛重量下推重比達(dá)1.15。飛行時速可加速至2410公里。不使用加力時飛行時速可達(dá)1960公里。作戰(zhàn)半徑為760公里，轉(zhuǎn)場距離為2960公里。

圖2：具有可控噴嘴的F119試驗型發(fā)動機(jī)

根據(jù)現(xiàn)有資料，普&惠公司迄今已生產(chǎn)500余臺各型F-119發(fā)動機(jī)。先是用于裝備幾架F-22試驗機(jī)，后來安裝在量產(chǎn)型飛機(jī)上。F-22一共生產(chǎn)了195架，其中187架是交付空軍的量產(chǎn)型。根據(jù)最新資料，F(xiàn)-22殲擊機(jī)自正式投入使用后一共飛行了20萬小時。同時，包括試驗型試飛在內(nèi)，發(fā)動機(jī)總工作時間達(dá)50萬小時。這樣，作為第五代殲擊機(jī)的第一種量產(chǎn)型發(fā)動機(jī)，F(xiàn)119創(chuàng)造的紀(jì)錄在最近的將來未必會被打破。

作為對昂貴的F-22重型殲擊機(jī)的補(bǔ)充，美國洛克希德-馬丁公司又研制了F-35殲擊機(jī)。普&惠公司則為該機(jī)研制了F135渦噴發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)的研制始于90年代，完成于2000年代中期。F135 發(fā)動機(jī)是在F119的基礎(chǔ)上研制的，因此其最初被稱作F119-JSF（JSF是殲擊機(jī)研發(fā)計劃名稱）。

F119-JSF / F135的第一臺量產(chǎn)型樣機(jī)于2007年制成。后來繼續(xù)進(jìn)行了修整，導(dǎo)致項目進(jìn)度明顯延誤。但普&惠公司到2013年供應(yīng)了第一百臺F135。此時成功地消除了存在的主要問題，并將用于三種F-35改型的三種發(fā)動機(jī)改型投入量產(chǎn)。

作為已有制品的進(jìn)一步發(fā)展，F(xiàn)135保留了其基本特點(diǎn)。采用雙回路方案，壓縮機(jī)級數(shù)相同。保留了單級高壓渦輪，這樣在低壓回路中采用了新型兩級渦輪。在各種補(bǔ)充裝置或技術(shù)的幫助下，研制了三種發(fā)動機(jī)型別：F135-PW-100、F135-PW-400和F135-PW-600。

圖3：飛行中的F-35殲擊機(jī)小隊

PW-100型發(fā)動機(jī)是該系列的基本制品，用于安裝在空軍F-35A型飛機(jī)上。該發(fā)動機(jī)長5.6米，直徑不超過1.17米，重1.7噸。最大推力13000公斤，開加力時推力為19500公斤。在其基礎(chǔ)上研制了用于配備F-35C艦載殲擊機(jī)的F135-PW-400發(fā)動機(jī)。該型發(fā)動機(jī)的唯一重大區(qū)別是采用了加強(qiáng)的抗腐蝕涂層。全部性能指標(biāo)保持不變。

F-35B飛機(jī)采用135-PW-600發(fā)動機(jī)，能短距起飛，垂直降落。該型發(fā)動機(jī)與基本型相比具有重要區(qū)別。它具有能垂直向下改變推力方向的偏轉(zhuǎn)噴嘴。此外從發(fā)動機(jī)向前引出附加傳動軸和旋轉(zhuǎn)的升力風(fēng)扇。經(jīng)此改造，發(fā)動機(jī)長度增加至9.37米，其中1.35米是最大的升力風(fēng)扇部分。最大推力為12250公斤，開加力時推力為18600公斤。

F-35系列飛機(jī)的頭幾架于2006年制成并升空。在過去的時間里，三種型別的飛機(jī)已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn)階段，已經(jīng)生產(chǎn)并向用戶交付了230余架。所有這些飛機(jī)都是單發(fā)飛機(jī)。據(jù)稱最大飛行時速可達(dá)1930公里。在不開加力的情況下，飛機(jī)能以1470公里的時速飛行。作戰(zhàn)半徑達(dá)1400公里，航程不小于2200公里。

圖4：裝有升力風(fēng)扇的F135-PW-600發(fā)動機(jī)

可見，美國先于其他國家動手，目前已經(jīng)成功地研制并批量生產(chǎn)了兩種第五代殲擊機(jī)用的渦噴發(fā)動機(jī)。這些制品產(chǎn)量很大，并已在為武裝力量服務(wù)。

中國

中國在第五代殲擊機(jī)及發(fā)動機(jī)研發(fā)領(lǐng)域取得了很大的成就。目前，中國工業(yè)界在同時研制兩個未來的飛機(jī)型號，并在為其研制必要的配套設(shè)備。但在發(fā)動機(jī)制造領(lǐng)域卻是另外一種情況。中國在現(xiàn)代化航空發(fā)動機(jī)研發(fā)領(lǐng)域能力有限，因此不得不積極使用國外的制品。

2011年1月，殲-20第五代殲擊機(jī)首飛成功。目前，已經(jīng)制造并測試了幾架配置和機(jī)載設(shè)備組成各不相同的試驗機(jī)。例如，殲-20試驗機(jī)有兩個版本的動力裝置，即國產(chǎn)和進(jìn)口發(fā)動機(jī)。

以前有過關(guān)于中國購買以性能高而著稱的俄羅斯AL-31F發(fā)動機(jī)的消息。該型發(fā)動機(jī)會一直用到飛機(jī)開始量產(chǎn)和具有同樣性能的國產(chǎn)發(fā)動機(jī)問世。還有關(guān)于中國飛機(jī)可能使用WS-10發(fā)動機(jī)的最新改型的消息。它是中國在俄羅斯AL-31發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的。

圖5：殲-20表演飛行

根據(jù)最新資料，量產(chǎn)型殲-20飛機(jī)將裝備目前正在研制的WS-15渦噴發(fā)動機(jī)。WS-15項目早在九十年代就啟動了，2000年代中期開始進(jìn)行試驗臺試驗。到2000年代末取得了一定的成果。早些時候國外專業(yè)出版物曾推測，WS-15項目試圖仿制美國的F119發(fā)動機(jī)。還有關(guān)于中國打算仿制俄羅斯AL-31系列發(fā)動機(jī)最新改型的傳言。

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