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據澎湃新聞9月6日報道，近日，殲-20戰機換裝國產渦扇發動機的消息成為熱議的話題。一直以來，關于殲-20戰機動力裝置的爭論與質疑總是能夠吸引很多人的關注：到底是俄制發動機還是國產發動機？如果裝備國產發動機，那么是“太行”還是新一代WS-15“峨眉”？隨著新的殲-20戰機圖片的出現，答案開始變得清晰：之前各架殲-20裝備的還是俄制AL-31F改進型發動機，而新的殲-20開始換裝國產發動機。另外，從發動機尾噴管調節片的外形結構來看，符合“太行”系列發動機的設計特征。

資料圖：從發動機尾噴管調節片的外形結構來看，符合“太行”系列發動機的設計特征。

換“心臟”的前車之鑒

事實上，為一架已經實現設計定型并批量裝備部隊的戰斗機更換另一種完全不同的發動機，沒有想象中的那么簡單。在國內外戰斗機的發展歷程中，就有過不少成功與失敗的例子，這里筆者舉兩個例予以說明。

說到噴氣式戰斗機換裝發動機的成功案例，筆者首先想到的就是曾經稱霸海空的一代天驕——美國海軍F-14“雄貓”重型變后掠翼艦載戰斗機。該機在研制和試飛過程中裝備的是世界上第一種加力渦扇發動機——普惠公司的TF30-P412。但是，美國海軍對于該型發動機的性能并不滿意，其最為理想的型號是普惠公司全新研制的F401發動機。不過，由于F401發動機的研制進度遠遠趕不上F-14戰斗機，而美國海軍又極為迫切的需要后者盡快服役，最終不得不同意繼續使用TF30-P412。

于是，從1974年服役開始，F-14戰斗機就是一只患有“先天性心臟病”的“雄貓”，TF30-P412發動機在結構設計和可靠性上的諸多缺陷嚴重限制了該機作戰性能的發揮。因為發動機故障導致的F-14墜機事故占所有事故的四分之一以上。以至于時任美國海軍部長為此憤憤然的說：“TF30搭配F-14，可以稱得上是最爛發動機與最好戰斗機的組合。”后來，普惠公司多次對TF30-P412發動機進行改進，但依然未能徹底解決問題。

直到1986年GE公司研發的F110-GE-400發動機開始裝備F-14B，才真正治好了“雄貓”的“心臟病”，不僅推力大幅增加，而且戰機的留空時間和作戰半徑都提升了25%以上。不過，由于F110-GE-400發動機要比TF30-P412發動機短得多，為了適應較長的發動機艙，特別進行了改進設計，比如在加力燃燒室后部加裝延長筒，并且改變了與機身固定的安裝節位置。

而戰斗機換發失敗最為典型的案例當屬英國F-4K/M。美國研制的F-4“鬼怪”Ⅱ戰斗機各型號裝備的都是J79系列渦噴發動機，唯有為英國海軍和空軍研制的F-4K/M換裝了羅·羅公司研發的“斯貝”Mk202渦扇發動機。單從主要性能指標上看，“斯貝”Mk202要全面優于J79，尤其是在加力推力、耗油率等方面。但是，前者的最大直徑和進氣流量遠遠超過后者，導致F-4K/M對機身進行了重新設計，包括加寬進氣口、增加側面進氣門，而且后機身也相應加粗。

資料圖：英國航母上搭載的F-4K戰斗機

這一系列改進導致了F-4K/M的飛行阻力大大增加，即便是“斯貝”Mk202發動機的推力有所提升也未能予以彌補。因此，最后的測試結果顯示，除了得益于耗油率降低而使得起飛性能和轉場航程有所改善外，F-4K/M的最大平飛速度、加速性、爬升率以及穩定盤旋性能等指標都大大低于裝備J79發動機的其他F-4改進型號。英國人對此大失所望，但是騎虎難下，最終只訂購了170架F-4K/M，僅為最初計劃采購總數的40%，而且很快就被英、德、意三國聯合研制的“狂風”戰機所取代。

以上這一正一反兩個事例提醒我們，為已經服役的戰斗機換裝性能更好的新型發動機固然是好事，但是也要經過科學嚴謹的論證，否則可能適得其反。F-14戰斗機換裝F110-GE-400發動機，不僅重量減輕、長度減小，而且完全沒有增加額外的飛行阻力，因此得以成功。而F-4K/M換裝“斯貝”Mk202發動機導致主要性能下降，英國人已經看的很清楚，卻出于必須使用國產發動機的“傲嬌”，依然決定批量采購和裝備。結果，F-4K/M在英國海軍和空軍中高不成低不就，尤其是無法勝任當時最為重要的高空高速截擊任務，僅服役20年就全部退役。

對于殲-20這樣的第四代戰斗機來說，更換發動機遠比第三代和第二代戰斗機復雜得多，不僅包括進氣道、發動機艙以及后機身結構設計的調整，以適應新發動機進氣流量以及外形尺寸的變化，還要使得新發動機的FADEC控制系統與原有的飛控系統相融合，相應的飛控軟件也要進行改寫。同時，換發后對于戰機后部RCS的影響也要進行測試并加以改進，以便保證全機的隱身效能。因此，中航工業全新生產了一架殲-20樣機用于換裝國產“太行”發動機的試驗。從目前狀態看，發動機艙與發動機之間的尺寸匹配可能還未做到最佳的優化設計。

資料圖：對于殲-20這樣的第四代戰斗機來說，更換發動機遠比第三代和第二代戰斗機復雜得多。

殲-20戰機為何換“心臟”？

既然為先進戰機更換發動機有一定的風險且難度不小，為何中航工業會在殲-20已經定型并交付之后還要走這一步，而且換裝的還是“太行”發動機，并非為殲-20配套研制的WS-15“峨眉”。筆者認為，根源很可能出在了俄方AL-31F發動機的供應問題上。

從上世紀90年代到本世紀前十年，俄空軍訂購的蘇霍伊戰機數量少得可憐，進而導致俄羅斯航空發動機企業產能嚴重過剩，可以充分滿足包括中國在內的所有國外用戶對于AL-31F發動機的訂單需求。然而，隨著近年來俄空天軍采購蘇霍伊戰機數量的猛增，再加上國外訂單依然不斷，使得俄羅斯AL-31F發動機的三大主要生產企業——土星、烏法和禮炮的產能已經接近飽和。目前，殲-20即將進入到全速量產階段，如果完全依靠從俄方采購AL-31F改進型發動機，恐怕難以滿足需求。此外，AL-31F發動機的采購價格也水漲船高，從最初的300萬美元已經升至最高500萬美元以上，接近翻倍。在這兩方面因素的綜合作用下，為殲-20換裝國產發動機以緩解量產需求的壓力，自然就是唯一可供選擇的辦法。