个人独创的文章——刀口《绝了成飞高新机3台发动机的奥秘

  美国联邦航空管理局FAA在上世纪推出一项对双发大客机的苛刻要求，就是双发大客机在巡航阶段遭遇单发失效，双发飞机可以依靠一台发动机飞到附近的机场备降；这种能力叫做“延程飞行”（ETOPS）。

  上世纪，随着各个航空公司为了节约成本纷纷将四台发动机的波音747这样的巨型大客机换成两台发动机的巨型机，美欧相继对双发大客机的安全性提出了更高的要求。

  为了验证双发客机在单发情况下的安全飞行能力，所有双发客机都一定要进行ETOPS（Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards）单发延程飞行测试。在这个测试中，试飞员会主动关闭一台发动机，然后客机仅依靠另一台发动机完成至少120分钟的持续飞行，有时甚至延长到180分钟‌。这种严格的测试确保了飞机在单发失效时仍能保持稳定飞行。历史背景和现状，随着环保和降低油耗的需求增加，慢慢的变多的新型民航客机开始朝着双发大型客机方向发展。尽管失去了一个发动机的动力，双发客机仍然可提供足够的推力输出，保证安全飞行。这种设计趋势不仅满足了环保要求，还提高了经济性。

  按照ETOPS要求（是个死规定），既然双发大客机在关闭一台发动机之后还能完成单发执飞任务，成飞高新机可是有三台发动机，能不能也可以关闭两台发动机，只靠一台发动机提供巡航飞行呢？

  本文前面啰啰嗦嗦举例美国和欧洲的“延程飞行”（ETOPS），最大的目的是兜兜转转回到成飞高新机上说事儿。

  杨伟总师在提到高新机的标准时说过：“超越以往战斗机的远航久航能力、多武器/高密度挂载带来的高杀伤力、超声速无尾布局带来的全向极低隐身以及自防御弹末端硬杀伤防御等系列能力！”

  杨伟总师说的超越以往战斗机的远航久航能力，说来说去不就是要这型高新机能够在省油的情况下实现超远航程吗？

  比如，波音目前最大的大客机是波音777，最大起飞重量是347吨（比运20重127吨，可以参照对比一下）。波音777是双发，单台发动机（型号Trent 800）的推力是42.35吨，按照单台发动机“延程飞行”（ETOPS）能力，限时一定要达到240分钟的要求，这台42吨的单台发动机就要推动重达347吨的巨大飞机飞行4个小时，即便是180分钟也是3个小时。

  这样的线个小时内单台飞行距离是多少？我们按照时速700公里算，单台飞行4个小时的距离是2800公里。

  如果我们算整机（347吨）与单台发动机的推力（42吨）比是多少？大致是1比0.12；可见，如此小的推力仍旧能推动波音777以时速700公里飞行2800公里。

  关键问题来了，假设成飞高新机最大起飞重量是70吨（稍微有点多，大差不差，可能还低点），1台涡扇15发动机的推力是18.5吨，成飞高新机整机70吨比18.5吨，涡扇15推力与成飞高新机整机推力比是0.27。不过按照公认的整架飞机与发动机推力比是0.37就可以超音速巡航的科学算法，成飞高新机以高亚音速实现巡航（时速1100公里），4个小时能飞4400公里，这可是成飞高新机的一台涡扇15发动机的成绩哦；但是记住，这可不是说这台发动机只能飞4个小时4400公里。

  关键是，这是能节约整机三分之二的油料就可以飞4400公里，如果乘以3，理论上可以飞13200公里，作战半径能够达到惊人的6600公里。

  如果成飞高新机的最大起飞重量是60吨呢（刚才是按照最大起飞重量70吨算的）？

  有人说成飞高新机的三台发动机是自适应变循环发动机。作者觉得，不管国产的变循环发动机是不是已经很成熟定型，即便还没有定型，涡扇15还有一款改进批的升级版型号。另外，根据公开报道，中国科学家将战斗机加力燃烧室效率提高到近100%，提高加力燃烧室效率的开创性技术，可使中国空军在空战中无与伦比。

  位于北京的中国航空发动机研究院的研究人员称，中国科学家开发的技术能在启动加力燃烧室时为战斗机发动机提供前所未有的推力，这将为中国军队在空战中赢得优势。

  根据地面测试，这项新技术将加力燃烧效率提高到99%，与长途巡航条件下的燃油效率相当。在最大运行负荷下，它还能把发动机振动降低 80%，从而将飞机受损的风险降至最低。当加力启动时，燃料可以不经过燃烧室直接喷射到排气羽流中，从而为飞机提供瞬间的、巨大的额外推力。然而，这也会将燃烧效率降低到90%左右，并产生可能会影响发动机稳定性的振动。

  笔者认为涡扇15的改进批不可能没有应用到这项已经经过检验而且已经落地的技术。虽然本文有关“在推力方面，该技术为战机带来约50%的推力增幅”有认识歧义，比如是整机推力增幅50%，还是仅仅是发动机推力增幅50%？应该是发动机推力增加50%。

  这就太惊艳了，假设涡扇15的推力是18.5吨，增幅50%就是27.75吨！

  而且该文特别指出：“此技术使加力燃烧效率一举跃升至99%，等同于长途巡航时的燃油效率水准，这在某种程度上预示着燃油利用更充分，在获取同等推力的前提下，耗油率大幅度降低，战机航程与作战半径有望显著拓展，改写以往加力燃烧室‘油老虎’的固有印象。”

  通俗地说，或者翻译过来说，就是涡扇15的加力推力等同于非加力推力燃油效率！

  这里，我们先不讨论成飞高新机三台总推力83.25吨是不是线吨最大起飞重量之比超没超过0.37？

  也就是说单台涡扇15改进批也可以为60吨的成飞高新机提供超音速巡航能力！

  实话实说，有一说一，不吹不黑。这水平，还要啥爆震发动机啊，还要啥变循环发动机啊，还要什么亚燃火箭超燃组合发动机啊？

  关键是现在的涡扇15改进批已经是手拿把攥可以实用、可以大量装备的成熟产品。有句话叫“时不我待”，即便现在没有爆震发动机，没有变循环发动机，没有超燃组合发动机，我们有了27.75吨推力的小涵道比涡扇发动机，已经在整个世界遥遥领先了！

  有意思的是，美国F35战斗机用的F135发动机相比较推力偏小，不能超音速巡航，近几年开始吹F135发动机增推版将推力从18吨提高到22吨，吹得呜嘟呜嘟的，国内的一些人也逢人便吹，好像美国又掌握了什么黑科技；因为字面上确实大了涡扇15近4吨，再次超出。

  同代的发动机大了4吨，这是个恐怖的数字。但是懂行的都知道，F135这台增推版其实是偷奸耍滑的小伎俩，因为它不过是增大了涵道比的结果，说白了就是靠风扇直径大增推，这就是典型的偷奸耍滑，与发动机核心机增推是两码事。

  F135的涵道比从早先的0.57到增推版的0.98，迎面阻力也大幅度提升。但是涡扇15的涵道比始终没变（0.23），增推来自于先进的加力科技，先进了一代。相比较涡扇15改进批的27.75吨，中国的涡扇15是实打实的技术进步，是真正的黑科技形式的巨大进步，技术上绝对碾压F135增推版，反手一掌击碎对手的偷奸耍滑，实现真正意义上的反超。

  有关中国战机发动机的进步还体现在对手的拉胯上。2024年初，美国国会居然终止发展变循环发动机，理由是太过昂贵，而且技术实现遥遥无期，没有必要再重金投入。但是更大的可能是洛马的院外集团为了保F35巨额利润游说的结果。美国，毕竟是一个资本说了算的国家，国会和政府更像是资本的一条狗。

  相比较，中国的自适应变循环发动机2016年就在X06所刘乐泉团队做出了整机，更是在2020年实现首次点火，距离成功已经胜利在望，不过仍然需要假以时日；有句话叫发动机是飞出来的，意思是还要历经磨难。

  兜兜转转说了这么多，弯弯绕绕讲了一大堆，时不我待确实是应对目前复杂和尖锐国际形势与战略形势的需求。

  我们是爱好和平的国家，但是和平是靠实力换来的，自从国务委员对美国代表说，你美国没有资格居高临下同中国说话，因为中国人不吃这一套；这话说的就是实力对比的变化。

  简单说，涡扇15改进版、加力增推版就是时不我待的集中代表。尽快地形成对敌人的压倒性优势，是我们当下必须做的；实力是没有预支效果的，讲究的就是现在你有没有。

  成飞高新机尽快、尽早形成战斗力应该是越早越好，再说我们有现成的优势装备，为什么不能尽快地装备起来以应对目前复杂和尖锐的形势变化呢？所以，当下我们有成熟可用、成熟可靠的涡扇15改进版、加力增推版这样的装备，实现尽快、尽早的实力优势，就是时不我待的最好宣示。

  前面啰啰嗦嗦铺垫有关单发可以远航的一大堆资料，为的就是证明成飞高新机践行杨伟总师有关未来第X代战斗机具有“超越以往战斗机的远航久航能力”的宣示。

  另外，三发设计考虑的是，在三发都工作的情况下以极短的时间节点突破音障，直升至2到3万米高空，尽快实现远航久航能力；2到3万米高空是最适合远航久航的高度。

  最后要说的是，成飞高新机外挂4个大型副油箱（也可以外挂4枚大型导弹）也是必然的选择，就像歼20外挂副油箱一样，都是为了大幅度的增加航程和弹药的当量。

  笔者粗略地估算，成飞高新机外挂大型副油箱的航程可达18000公里，单发超音速巡航，大致14到15个小时一个来回，重要的是人机工程要跟得上，解决好吃饭和方便以及睡觉的问题；舒适与健康也是战斗力。

  成飞高新机本来就有“只有你想不到，没有她做不到”的轰动效应，你不敢想，不代表她不能做，对吧？（笑）

  成飞高新机的机首两侧的玻璃窗实际上的意思就是光电分布式孔径系统，EODAS，不用开雷达就能锁定隐身机和各型战机，但是如此巨大的玻璃窗是五代机的EODAS加上激光武器才有可能那么大。这个窗户大得夸张，五代机的EODAS体积和占用面积很小，而成飞高新机大得太夸张了，肯定上了激光头的大脑袋，哈哈，信不？

  有关成飞高新机的各种奇思妙想的分析，我们有时间再说，朋友们敢看，笔者就敢说。

  并列式驾驶员座舱两台座椅之间的空隙很大，可以进出人员，这是其它战斗机所没有的：

  有个问题，涡扇15，18.5吨的推力是指加力推力，在这种状态下发动机的工作时长很短，油耗也巨大。