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講武談兵|巴殲-10C戰(zhàn)機選擇“太行”發(fā)動機,意義有多大
近日,據(jù)國外媒體報道,中航工業(yè)生產(chǎn)的殲-10C出口型戰(zhàn)斗機已經(jīng)抵達巴基斯坦某空軍基地。按照這一交付速度,此前巴基斯坦政府官員對外宣布的將有25架殲-10C出口型戰(zhàn)斗機參加3月23日國慶閱兵的目標,完全可以實現(xiàn)。
隨著涂有巴基斯坦國旗的殲-10C出口型戰(zhàn)斗機圖片陸續(xù)公開,我們也驚喜地發(fā)現(xiàn)該機裝備的竟然是國產(chǎn)改進型“太行”大推力渦扇發(fā)動機,而不是之前大多數(shù)殲-10戰(zhàn)機裝備的俄制AL-31FN發(fā)動機。這也是我國自主研發(fā)的軍用大推力渦扇發(fā)動機隨著最先進的國產(chǎn)戰(zhàn)機首次實現(xiàn)出口。
國產(chǎn)改進型“太行”大推力渦扇發(fā)動機得到了一向要求苛刻的巴基斯坦空軍的認可,更是從一個側(cè)面證明了該型發(fā)動機的可靠性和主要技戰(zhàn)術(shù)性能已經(jīng)達到了世界先進水平。

巴基斯坦引進的殲-10C亮相。
殲-10發(fā)動機曾多次更改方案
事實上,殲-10戰(zhàn)斗機在動力系統(tǒng)的選擇和選配上經(jīng)歷了幾番波折。1984年,代號“十號工程”的殲-10戰(zhàn)斗機研制項目正式展開,初步確定了鴨式靜不穩(wěn)定布局為最終設(shè)計方案。但是,隨之而來的就是要為殲-10戰(zhàn)斗機選配一款性能先進的噴氣式發(fā)動機。而當時國內(nèi)現(xiàn)有以及在研的各型戰(zhàn)斗機用噴氣式發(fā)動機,從仿制蘇制發(fā)動機的渦噴7、渦噴13到仿制的渦扇9以及自主研發(fā)的渦扇6,都無法滿足殲-10戰(zhàn)斗機的使用要求,特別是推力指標差距很遠。
當時,美國和蘇聯(lián)采取的做法都是在第三代戰(zhàn)斗機研制啟動的同時,開始研發(fā)配套的新一代大推力渦扇發(fā)動機。但是以我國航空工業(yè)的實力,尚無法在保證殲-10戰(zhàn)斗機研發(fā)進度的情況下,研制配套的新型大推力渦扇發(fā)動機。恰好此時我國從埃及得到了蘇制米格-23戰(zhàn)斗機,并且由此獲得了第一種加力推力超過10噸的噴氣式發(fā)動機——R29-300渦噴發(fā)動機。這也是當時我國能夠接觸到的性能最先進的國外噴氣式發(fā)動機,其12.5噸的加力推力能夠基本達到殲-10戰(zhàn)斗機的性能需求。
于是,我國航空工業(yè)部門在確定了殲-10戰(zhàn)斗機設(shè)計方案的同時,決定在動力系統(tǒng)上采取兩步走的策略——首先對蘇制R29-300渦噴發(fā)動機進行仿制,國內(nèi)代號渦噴15,爭取盡快完成設(shè)計定型,保證殲-10戰(zhàn)斗機至少有堪用的動力系統(tǒng)。第二步則是同時展開代號渦扇10的新型大推力渦扇發(fā)動機的研制工作。利用渦噴15渦噴發(fā)動機配裝殲-10戰(zhàn)斗機原型機進行試飛的這一過渡期,盡快完成渦扇-10“太行”大推力渦扇發(fā)動機的研制工作,最終實現(xiàn)殲-10與渦扇10“雙機合璧”的設(shè)計目標。

早期殲-10戰(zhàn)斗機全尺寸金屬樣機采用的還是類似于F-16的橢圓形皮托管式進氣道。
不過,讓中國航空工業(yè)技術(shù)人員想不到的是,即便是得到了蘇制R29-300渦噴發(fā)動機的實物進行測繪仿制,渦噴15發(fā)動機的研發(fā)之路還是走得非常艱難。對于我們來說,從渦噴7/13到渦噴15的技術(shù)跨度太大了。所以,從1984年到1991年,中國航空工業(yè)發(fā)動機研發(fā)單位只完成了渦噴15發(fā)動機的全尺寸金屬樣機。這一年,這臺渦噴15發(fā)動機全尺寸金屬樣機還配裝在殲-10戰(zhàn)斗機的全尺寸金屬樣機上,從形式上實現(xiàn)了雙機合一的目標。值得注意的是,此時殲-10戰(zhàn)斗機全尺寸金屬樣機采用的還是類似于F-16的橢圓形皮托管式進氣道。而且,當時殲-10戰(zhàn)斗機后機身以及發(fā)動機艙都是按照渦噴15的尺寸來進行設(shè)計的。
如果按照當時的計劃,繼續(xù)研發(fā)渦噴15發(fā)動機為殲-10戰(zhàn)斗機配套,即便能夠保證研制進度,該型發(fā)動機的可靠性問題也很可能會給戰(zhàn)斗機試飛帶來諸多不利影響。當時,殲-8Ⅲ戰(zhàn)斗機換裝渦噴14發(fā)動機就是最為典型的教訓(xùn)案例之一。而且,按照當時國外第三代戰(zhàn)斗機的發(fā)展趨勢,早已經(jīng)完全淘汰了高耗油率的渦噴發(fā)動機。沒有想到的是,一切的轉(zhuǎn)機就發(fā)生在1991年。這一年,我國確定從蘇聯(lián)引進當時世界上最先進的蘇-27雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機。為此,相關(guān)單位在了解到蘇-27戰(zhàn)斗機裝備的AL-31F大推力渦扇發(fā)動機的性能后,發(fā)現(xiàn)該型發(fā)動機非常符合殲-10戰(zhàn)斗機的使用要求,其技術(shù)水平遠非仿制R29-300的渦噴15發(fā)動機可比。
于是,航空工業(yè)相關(guān)部門經(jīng)過協(xié)商并征求部隊領(lǐng)導(dǎo)意見,最終在1993年果斷決定停止渦噴15發(fā)動機的仿制工作,將俄制AL-31F大推力渦扇發(fā)動機選定為殲-10戰(zhàn)斗機的動力系統(tǒng)。由于該型發(fā)動機性能出色、可靠皮實,不僅作為殲-10戰(zhàn)斗機試飛階段的動力系統(tǒng),還繼續(xù)作為今后量產(chǎn)機型的配套動力系統(tǒng)。當然,俄方還要根據(jù)殲-10戰(zhàn)斗機的裝機要求,對AL-31F大推力渦扇發(fā)動機進行改進改裝,主要是為了適應(yīng)單發(fā)、單垂尾設(shè)計而將附件機匣等部件移至發(fā)動機下方。這就是后來我國常年大批量采購的AL-31FN,俄方后來甚至發(fā)展出了該型發(fā)動機的矢量推力版。
也就是在1993年,601所設(shè)計人員根據(jù)AL-31FN發(fā)動機的尺寸對殲-10戰(zhàn)斗機進行改進,并進入到詳細設(shè)計和原型機生產(chǎn)階段。1994年,俄方向我國交付了首批經(jīng)過改進的AL-31FN大推力渦扇發(fā)動機,為1998年殲-10戰(zhàn)斗機01架原型機首飛奠定了堅實的基礎(chǔ)。根據(jù)總設(shè)計師宋文驄的回憶錄,在后續(xù)試飛中設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)殲-10戰(zhàn)斗機后機身阻力太大,這也是當初換發(fā)修改的“后遺癥”。所以,宋文驄帶領(lǐng)廣大設(shè)計人員根據(jù)試飛數(shù)據(jù),對殲-10戰(zhàn)斗機又進行了一次全面改進,徹底消除了阻力的問題。
此后,從2004年殲-10A単座機開始正式服役到殲-10B/C的改進發(fā)展,配裝的一直都是俄制AL-31FN大推力渦扇發(fā)動機。而隨著國產(chǎn)“太行”大推力渦扇發(fā)動機的不斷成熟和完善,目前的殲-10C已經(jīng)開始全面配裝改進型“太行”發(fā)動機,終于實現(xiàn)了四十年前“10+10”的預(yù)定目標。

AL-31FN發(fā)動機裝備于殲-10A和殲-11B等戰(zhàn)機。
巴基斯坦為何選擇“太行”
相比殲-10戰(zhàn)斗機,“太行”渦扇發(fā)動機的發(fā)展之路更是充滿了荊棘和坎坷,甚至幾次面對生死存亡。首先,在當初為殲-10戰(zhàn)斗機選擇發(fā)動機時,就曾經(jīng)有人提議放棄自主研制大推力渦扇發(fā)動機,集中人力物力仿制R29-300渦噴發(fā)動機,經(jīng)過爭取,“太行”發(fā)動機最終在1987年正式立項。這是“太行”發(fā)動機走過的第一道“生死關(guān)”。
1991年,我國與蘇/俄達成引進蘇-27戰(zhàn)斗機整機以及生產(chǎn)線的協(xié)議后,當時國內(nèi)也有人提出仿制AL-31F大推力渦扇發(fā)動機的想法。這樣,AL-31F發(fā)動機仿制成功后可以同時配裝蘇-27/殲-11戰(zhàn)斗機和殲-10戰(zhàn)斗機。當然,這也同時意味著國產(chǎn)“太行”發(fā)動機有可能下馬。但在上級部門的堅持下,“太行”發(fā)動機研制項目得以繼續(xù)進行,這是走過的第二道“生死關(guān)”。
1993年,“太行”發(fā)動機完成驗證機階段的工作后,開始準備進入到裝機試飛階段。然而,正如前文所述,由于“太行”發(fā)動機的進度趕不上殲-10戰(zhàn)斗機,殲-10戰(zhàn)斗機已經(jīng)確定先配裝成熟可靠的AL-31F發(fā)動機,并且完成了設(shè)計修改。另外,此時的“太行”發(fā)動機在技術(shù)和性能上還不夠可靠,如果真的配裝在單發(fā)的殲-10戰(zhàn)斗機上進行試飛,一旦發(fā)生意外將對整個項目產(chǎn)生無法估計的影響。

經(jīng)過多次改進,“太行”發(fā)動機可靠性已大幅提升。
最后,負責(zé)研發(fā)任務(wù)的606所設(shè)計人員提出將“太行”發(fā)動機的原型機配裝在國產(chǎn)化的蘇-27,即殲11戰(zhàn)斗機上。而且,為了保證試飛安全,最初只安裝一臺“太行”發(fā)動機,保留另一臺俄制原裝的AL-31F發(fā)動機。這一提議得到了航空工業(yè)以及軍委領(lǐng)導(dǎo)的肯定,得以付諸實施。而且,后來軍委領(lǐng)導(dǎo)還明確做出指示,確定了“太行”發(fā)動機未來的發(fā)展目標是要成為殲-11和殲-10兩大系列戰(zhàn)斗機的動力系統(tǒng),徹底擺脫對俄制發(fā)動機的依賴。由此,“太行”發(fā)動機終于跨過了第三道“生死關(guān)”。
后來,“太行”發(fā)動機經(jīng)過全面驗證試飛以及改進后,率先成為實現(xiàn)國產(chǎn)化的殲-11B單座戰(zhàn)機的動力系統(tǒng),代替了原有的AL-31F發(fā)動機。雖然最初投入服役的“太行”發(fā)動機在使用過程中不斷暴露出新的問題,但是我們堅持下來了。因為,無論是航空工業(yè)的技術(shù)人員,還是空軍戰(zhàn)斗機部隊的指戰(zhàn)員,都清楚一款先進航空發(fā)動機必須依靠積累大量的飛行小時才能真正走向可靠和成熟,這是“太行”發(fā)動機必須經(jīng)歷的“成長的痛苦”,也是第四道“生死關(guān)”。
也正是通過在殲-11系列戰(zhàn)斗機上不斷進行飛行、發(fā)現(xiàn)問題、改進、繼續(xù)飛行的迭代循環(huán),“太行”發(fā)動機如同幾番浴火重生的“鳳凰”,終于展翅蒼穹、笑傲九天,如今才得以看到殲-11BS、殲-15S、殲-16等后續(xù)型號都全面配裝“太行”發(fā)動機的改進型號,而且后來殲-20第四代隱身戰(zhàn)斗機和殲-10C也已經(jīng)加入到這一行列中。在2018年珠海航展上,配裝“太行”發(fā)動機推力矢量型號的殲-10B技術(shù)驗證機驚艷亮相,更是開啟了“太行”發(fā)動機發(fā)展的新篇章。

珠海航展上展示的殲-10C戰(zhàn)斗機。
在2021年珠海航展上,已經(jīng)成為獨立集團公司的中國航發(fā)展出了新一代改進型“太行”發(fā)動機。而且,從尾噴管外形以及下置附件機匣等特征來看,當時展出的這款改進型“太行”發(fā)動機很可能就是配裝在巴基斯坦空軍殲-10C出口型戰(zhàn)斗機上的型號。那么,巴方為何會選擇改進型“太行”發(fā)動機,而不是之前的俄制AL-31F發(fā)動機,筆者以為應(yīng)該有幾個方面的考慮。
首先,巴基斯坦空軍飛行員很可能在中巴“雄鷹”聯(lián)合軍演中接觸過裝備改進型“太行”發(fā)動機的殲-10C戰(zhàn)斗機,甚至試飛,認可了該型發(fā)動機的性能。
其次,巴基斯坦空軍的這一選擇應(yīng)該也出于減少對俄羅斯發(fā)動機依賴的因素。如果JF-17和殲-10C兩大主力戰(zhàn)機的發(fā)動機都完全依靠俄方供應(yīng),恐怕也不是明智的選擇。
再者,殲-10C戰(zhàn)斗機以及改進型“太行”發(fā)動機的維護保障、大修等可以由中方全面負責(zé),對于巴方來說更加靈活方便。





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