歼20假如将来更换ws15发动机,是不是航程会缩短?

发布时间:2020年10月05日 阅读:218 次

航程缩短是必然的,但可以从超音速巡航方面弥补牛顿的棺材板还在,发动机推力是通过烧航空煤油换取的,发动机推力越大,自然烧油也就更加剧烈。比如F-16 C/D block 40/42版本使用10.5吨级推力的F100-PW-220或F110-GE-100发动机时,作战半径表述是760

航程缩短是必然的,但可以从超音速巡航方面弥补

牛顿的棺材板还在,发动机推力是通过烧航空煤油换取的,发动机推力越大,自然烧油也就更加剧烈。比如F-16 C/D block 40/42版本使用10.5吨级推力的F100-PW-220或F110-GE-100发动机时,作战半径表述是760公里。而到F-16 C/D block 50/52版本用推力13吨级的F100-PW-229或F110-GE-129时,作战半径表述已经降为680公里。
歼-20机内空间比F-22大太多,如果参照F-22的载油系数、油耗率和作战半径的话,歼-20作战半径应该在1100公里左右。

涡扇-15是属于第四代小涵道比航空发动机,缩小外涵道以换取更好的超音速性能。涡扇发动机之所以比较省油,靠的就是可以利用剩余能量驱动外涵道风扇,产生的部分无需燃烧做功外涵道推力。但是外涵道气流属于亚音速气流,这部分在超音速情况下反而成为阻碍。

虽然通过提高前室温度等技术手段可以降低油耗率,但是跟缩小涵道比增加的油耗率来比,根本是杯水车薪。例如美国第三代航空涡扇发动机F100-PW-229,其中间油耗率为0.66(单位为千克/小时/牛),而F-22使用的小涵道比发动机F119-PW-100中间油耗率达到0.8。
珠海航展展上展示的某新型航空发动机

目前涡扇-10B发动机涵道比是0.59,属于中等涵道比发动机行列。如果换装小涵道比发动机的话,单位油耗上升是必然的,相对应的航程方面也必然会受到一定程度影响。但是换装小涵道比发动机之后,歼-20的超音速性能必然会再上一个台阶,可以通过更快以及推力更少情况下完成超音速巡航来弥补,如果速度加快了,那也变相等于降低了单位距离的油耗。

实际上F-22的超音速巡航在节油方面,并不是那么出色。F-22为了确保隐身能力和机动性能,气动布局方面对于超音速优化并不多,其超音速巡航完全是靠发动机能力堆上去的。甚至F-22进入超音速巡航时,要先开启加力突破音障,并将速度加速到1.7马赫,然后关闭加力维持住15分钟的超音速飞行。其实从本质上讲,F-22这种超音速巡航模式跟歼-10的超音速后关闭加力,还可以维持200公里的超音速飞行比较接近,只是F-22可以维持更长时间和距离,所以F-22还是属于比较费油的超音速巡航模式。

歼-20的气动布局对比F-22来说,明显更利于超音速飞行。更长的长宽比、中远距离鸭翼正升力配平、甚至重量都很有可能要比F-22轻。如果配上小涵道比大推力的涡扇-15发动机的话,其超音速巡航能力将非常强。参考欧洲台风战斗机,在不开加力情况下都可以冲到1.4马赫速度,歼-20换装涡扇-15的话,个人认为很可能无需开启加力就达到1.7马赫的超音速巡航,最高超音速巡航速度甚至有可能达到2马赫,从这个方面讲,可以弥补油耗率增加带来的航程问题。

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Tag:超音速 推力 发动机 马赫 油耗
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