如果当年真有飞豹B,“秦岭”发动机又会如何改进?

解放军目前的战斗机换装里面,除去歼-20是毫无疑问的顶梁柱外,排下来最受人关注的,毫无疑问就是歼-16了。作为中国在苏-27/30战机这条科技树上目前的最先进成果,歼-16战机的性能早已在各种对抗性演习中得到了证实,加上早年传出的有关该机机载电子设备缺陷问题的解决,目前该机当然是已经全力投入生产,成为未来解放军空军打击力量的核心之一。

500

▲ 虽然不少人吐槽,但是列装歼-16的部队个个都是“真香”

当然在早几年的时候,在军迷圈里,除了当时进度看起来不明朗的歼-16之外,还有一款一直给军迷以不少遐想的国产战机,那就是飞豹A战机之后继续发展来的飞豹B以及一飞院和西飞提出的各种飞豹的未来设想方案(当然也包括隐身飞豹这样的大改进方案)。特别是飞豹B型的原型机在过去好多年里总是时不时露面试飞一下,也总是让人们产生不少的遐想。

500

▲ 每隔一段时间都有“豹B”的消息,图片也是糊里糊涂

其实相比大家对飞豹系列的期望而言,军方对于飞豹B战机的要求和期望并不很高:如果说飞豹A型战机的研制主要是为了解决飞豹在设计时留下的“遗憾”,改善飞机的低空低速性能,增强战机多样化的攻击能力的话,那么飞豹B最初的设想就是为了解决一些新的机载弹药列装之后飞豹战机的使用问题——提出这个问题的主要是海军,而这种存在使用问题的机载弹药,则是发射重量将近2吨的鹰击-12空舰导弹。

500

▲ 连轰-6再不使用新型号的情况下都只能挂俩,这确实不容易

考虑到鹰击-12的重量和尺寸相对于30吨的飞豹战机显然是相当巨大,而且不可能采取机腹下挂载的形式,而采取翼下挂载,为了保证战机的平衡和投射足够的导弹数量,就需要在两翼下各挂载一枚鹰击-12.。虽然飞豹A本身5000千克以上的载弹量足以承载这些重量,但挂载两发尺寸和重量都超大的导弹并且在空中发射,这对于一架使用机械增稳飞控的飞机来说也并不容易。正是这些濒临乃至超出飞豹A能力极限的技术要求,才让飞豹B战机的研制有了相当的需求。

500

▲ 想人家F-2,一边一吨都那么费劲了,你这一边两吨,不改能行吗!

对于挂载重型导弹的载机而言,除了飞机的飞控什么的之外,一个相当重要的问题就是中国航空工业的老生常谈:需要推力更大的航空发动机。虽然对于涡扇-9发动机最大9305千克的推力而言,国内确实有更大推力的加力涡扇发动机型号也就是“太行”系列发动机,但涡扇-9和涡扇-10系列的整体尺寸差异太大,想要给飞豹换“太行”所涉及的复杂程度无异于重新设计一款飞机——这就和军方一开始想要通过改进尽快获得可用的战机相矛盾。

500

▲ 换发反正要改设计,不如顺便……事儿都是那么来的

在这样的情况下,改进涡扇-9发动机以获得更大的推力看起来就是一个更为可行的方案。其实相关部门确实也动过这样的想法。在涡扇-9发动机接近实现自主生产之后,负责国产化斯贝发动机的西安航空发动机公司就启动了发动机增推改型研究,并且与国内多所高校以及航发研究所合作进行了相关零部件的设计工作。

500

▲ 能够全面量产之前,斯贝一直是“啥也别改”的好榜样

涡扇-9作为对斯贝发动机的国产化型号,当时为求进度和性能稳妥,采取的是“更改原始设计要慎之又慎”的原样仿制,因此发动机基本维持了60年代斯贝发动机的技术状态和工艺水平。包括机上的发动机风扇转子叶片、压气机、涡轮、燃烧室等使用的结构和材料都停留在英国60年代的技术水平,因此当增加推力需要提升涡前温度的时候,通过对相应的部件更换新的材料,使其能够承受更高的温度,就可以通过比较短平快的方式提升推力。

500

▲ 毕竟人家当年钛合金叶片啥的也没那么成熟啊

虽然这在我国早期航空发动机改进的时候经常见到,并且很容易批评为“吃安全余量”的设计,但对于一款1964年的涡扇发动机来说,使用21世纪的航空材料技术进行增推改进这么一款老发动机的技术难度相对较小,对于中国综合水平相对一般的航发工业来说应该也更加容易做到。按照当时的计算,只要对部分风扇和涡轮进行材料更新,同时调整部分进排气量,就能够将发动机推力增加到10吨左右,比原本的斯贝发动机增加8%左右,双发总推力则增加将近1.5吨,基本能够满足飞豹B这样级别的改进需求。

500

▲ 稍加改进的豹B虽然并不出彩,但多少能够满足一些特定的需求

至于更加激进的“隐身飞豹”之类的设计,毫无疑问对发动机的推力要求要更大,这时候这种“吃余量”的改进显然就不够用了,虽然要进一步改进涡扇-9发动机仍然要尽量保持发动机的整体尺寸,但是考虑到推力的进一步增加,在更新材料的同时,还需要对冷却结构进行进一步的升级改变,发动机的运行状态也要有很多的变化,虽然当初估计这样的改进能够达到接近11吨左右的最大推力,但这样的改进设计明显要比增推到10吨复杂的多。

500

▲ 飞豹不仅想过隐身,看背景的机翼模型,人家还想过打中距弹呢!

不过改进涡扇-9对于当代中国航空工业来说还是过于怪异了,在“秦岭”发动机全面进入批量生产之后,西安航空发动机公司就全力投入了发动机的量产和质量保障上,用以保证对数百架“飞豹A”歼击轰炸机的发动机供应,加上海军对于飞豹B型的态度并不明确,空军则基本没有兴趣,涡扇-9增推型的研制随后也基本宣告停止。

500

▲ 对于飞豹来说,自始至终都是一个“够用就好”的项目

当然对于解放军来说,当今天看到使用国产“太行”系列发动机的歼-16战机成为航空兵部队的重锤的时候,对于当年放弃改进“秦岭”的事情,想来也是不会有任何遗憾的。

全部专栏