來源：觀察者網(wǎng)   作者 席亞洲

　　本周，俄羅斯宣布“產(chǎn)品30”發(fā)動機首次在蘇-57戰(zhàn)斗機的原型機T-50-2號上進行了試飛。這是俄羅斯航空工業(yè)值得慶祝的一個里程碑。目前關(guān)于“產(chǎn)品30”的信息非常少，而且互相矛盾，究竟這種發(fā)動機的真面目是什么？俄羅斯為何能這么快讓它飛上藍天？中國的下一代戰(zhàn)斗機發(fā)動機會和它有關(guān)嗎？我們做一點粗淺的分析。

　　航空發(fā)動機，尤其是戰(zhàn)斗機發(fā)動機可以說是中國軍事媒體從未冷卻過的話題。這可以說是中國迄今為止依然落后于美、俄的一塊重大短板。

　　本周，俄羅斯宣布“產(chǎn)品30”發(fā)動機首次裝在T-50-2號原型機上進行了試飛，這是該型發(fā)動機的一個重大里程碑。

　　試飛原型機由蘇霍伊公司首席試飛員謝爾蓋·博格丹駕駛。飛行歷時17分鐘

　　那么“產(chǎn)品30”究竟是怎么回事，其性能如何呢？我們追溯俄羅斯幾款航空發(fā)動機的歷史，來說一下。

　　俄羅斯五代航空發(fā)動機研究，最早始于上世紀70年代末的五代機新型發(fā)動機研制，也就是米格1.42計劃。最終進入競爭階段的是“土星-留里卡”設(shè)計局的AL-41F方案和莫斯科“聯(lián)盟”局的R-179-300方案。

　　相比之下，R-179-300方案是在雅克-141垂直起降戰(zhàn)斗機的R-79發(fā)動機基礎(chǔ)上研制。按計劃，其推力高達20噸，且采用了二元矢量噴口。

　　1993年R-179發(fā)動機完成了3500小時的地面測試，但最終還是下馬

　　而AL-41F發(fā)動機方案相比R-179要穩(wěn)妥一些，其最初計劃推力也是20噸，但因為計劃中風扇、高壓壓氣機級數(shù)多一些（3級風扇，少于8級高壓壓氣機），因此推比比R-179-300方案低一些。但勝在難度低一些，較為穩(wěn)妥，最終米格1.42計劃選中了AL-41F發(fā)動機方案。

　　AL-41F在研制階段代號“產(chǎn)品20”。其研制工作從1981年開始，到1987年開始在圖-16和米格-25上進行飛行試驗，至1999年，在圖-16上完成亞聲速試驗，在米格-25上達到了2.5馬赫的速度。2000年，開始在1.42上進行試驗。2001年，AL41F1-A在莫斯科航展上首次展出。

　　2001年亮相的AL-41F

　　不過，據(jù)一些說法，AL-41F的性能其實不如預期，而且其尺寸也過大，無法裝備在蘇-27系列戰(zhàn)斗機上使用。

　　R-179-300計劃雖然落選，但其發(fā)展并未終止。1995年，代號R-79M-300的新發(fā)動機出現(xiàn)，據(jù)稱這種發(fā)動機是在“國外投資”下發(fā)展起來的，當時俄媒報道稱它將裝上蘇-37戰(zhàn)斗機，其特色是采用二元矢量噴口，推力矢量幅度可達±20°，最大推力18.5噸，采用FADEC系統(tǒng)，采用新的燃燒室。

　　后來有媒體所說的“中國從俄羅斯購買R-179發(fā)動機圖紙”，乃至傳說渦扇-15就是在R-179-300方案基礎(chǔ)上發(fā)展的說法，大多實際上就是關(guān)于R-79M-300的這個“離奇”身世的。

　　關(guān)于美國通過投資獲得雅克-141技術(shù)的說法，也是來自于關(guān)于R-79M-300的“外國投資”傳說。不過關(guān)于這種說法，沒有任何證實。

　　老AL-41F發(fā)動機在2000年后停止發(fā)展，因為俄羅斯新的第五代戰(zhàn)斗機尺寸重量比米格1.42確立的標準有較大幅度縮水，其發(fā)動機自然也就要相應的減小尺寸才行。

　　俄羅斯在21世紀初確定的LFS計劃，提出了發(fā)展“多功能單發(fā)輕型前線戰(zhàn)斗機”的要求，相應的要求新發(fā)動機在AL-31F基礎(chǔ)上推力要提高到14-16噸，但尺寸不能變，重量還要有所降低。于是“留里卡-土星”設(shè)計局就提出了第一個代號“產(chǎn)品117”的方案，重量擬減輕150千克，推力增大15-20%，達到14-15噸，并安裝FADEC系統(tǒng)。但90年代期間因為資金問題，這個計劃一直處于計劃狀態(tài)。

　　2000年，俄羅斯又改變了研制輕型戰(zhàn)斗機的思路，要求新的五代機重量尺寸類似F-18E/F水平，代號SFI，確定用“產(chǎn)品117”為發(fā)動機。

　　2002年，俄空軍確定了如今大家熟悉的從“117工程”到“30號機”的兩階段發(fā)動機研制計劃。

　　不過與現(xiàn)在普遍的傳聞不同，代號117A的發(fā)動機并非俄軍自用型發(fā)動機的代號，而是“零壽命”——即對發(fā)動機壽命不做要求的原型驗證機的代號。而真正擔負“過渡發(fā)動機”任務(wù)的，實際上就是117S發(fā)動機。

　　T-50現(xiàn)在使用的117S

　　117S在2008年進入試飛階段，該機代號也被改為AL-41F1，繼承了AL-41F的型號名稱，但卻和“老AL-41F”根本是兩種發(fā)動機。該發(fā)動機與AL-31F一樣，采用4級低壓風扇、9級高壓壓氣機，但渦輪則和老AL-41F一樣，只是按比例縮小。渦輪前溫度達到了1755K，燃燒室采用了新材料。

　　117S的推力為14.5噸，采用該型發(fā)動機的蘇-35戰(zhàn)斗機能夠在不開加力狀態(tài)下達到音速。

　　正是因為117S雖然采用了不少新技術(shù)，但風扇和壓氣機依然是老構(gòu)型，再加上烏法工廠一直為印度提供發(fā)動機，名聲多少受點影響……國外客戶開始沒有相中。

　　在該型發(fā)動機基礎(chǔ)上，“土星”廠開始研制正經(jīng)的第五代發(fā)動機，代號早期是“129工程”，后來又改為“30號工程”。

　　但30號工程并非“土星”一家獨占。

　　中國讀者非常熟悉的“禮炮”廠從這里出現(xiàn)了。

　　“禮炮”廠早期只承擔部分AL-31F發(fā)動機生產(chǎn)任務(wù)——在蘇聯(lián)時代，“禮炮”負責生產(chǎn)AL-31F發(fā)動機的熱端部分，而“烏法”生產(chǎn)AL-31F的冷端部件。后來“烏法”被“留里卡——土星”合并，而“禮炮”具備生產(chǎn)完整AL-31F發(fā)動機，其實還要感謝中國。

　　AL-31F發(fā)動機

　　因為中國空軍下達的AL-31FN（殲-10的發(fā)動機）生產(chǎn)任務(wù)，“土星”設(shè)計局將相關(guān)圖紙轉(zhuǎn)讓給“禮炮”。以此為契機，“禮炮”獲得了生產(chǎn)完整AL-31F發(fā)動機的機身，稍后又大大加強了自己的設(shè)計部門，成為可以與“土星”分庭抗禮的完整發(fā)動機設(shè)計生產(chǎn)企業(yè)，甚至一度是唯一獨立于聯(lián)合航空發(fā)動機公司外的俄羅斯航發(fā)企業(yè)。

　　該廠用中國的資金完成了99M系列發(fā)動機的研究（AL-31FM系列），關(guān)于99M1和99M2的研制，以及99M2研制成功后俄羅斯拒絕將其出售給中國，乃至后來“暗度陳倉”的故事，我們就不必細說了。不過從技術(shù)角度而言，99M1和M2和117S一樣，沒有對AL-31F經(jīng)典的構(gòu)型進行大幅度調(diào)整，只是大大改善了制造技術(shù)，采用了大量新技術(shù)、新材料、新工藝，都是對AL-31F發(fā)動機的“魔改”。

　　2012年莫斯科航展上“禮炮”廠送展的99FM2發(fā)動機

　　這里要說的是99M3發(fā)動機。

　　99M3的最大亮點是采用了新設(shè)計的高壓和低壓壓氣機，為3級低壓、6級高壓的全新構(gòu)型，為大幅度減輕重量，提高可靠性創(chuàng)造了條件。在2007年試驗中，推力達到150千牛。

　　這臺發(fā)動機，險些擊敗“土星”的方案，成為蘇-57“第二階段”發(fā)動機基礎(chǔ)方案。

　　盡管“禮炮”工廠的99M3方案最后落選，也被俄羅斯禁止向中國出口，但它的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相當階段。

　　“禮炮”工廠展示的99M3模型，在于117S的競爭中由于技術(shù)跨度太大落選

　　2013年后，俄羅斯陸續(xù)啟動新一輪發(fā)動機工業(yè)整合，“禮炮”廠獨立性受到嚴重削弱。尤其是2015年，普京親自到該工廠參觀視察， 要求加強“禮炮”和“土星”在“30工程”中的合作程度，在這次視察后，“30工程”研制工作得到了突飛猛進式的發(fā)展。如今第一臺進行試驗的“30工程”發(fā)動機，就是“禮炮”生產(chǎn)的。

　　換言之，中國花錢壯大了“禮炮”廠，最后變成為人做嫁衣。不過我們不必埋怨普京“坑”中國，上世紀90年代俄羅斯那種情況，本來就不是一種常態(tài)。

　　從上述這些描述中我們可以看出“30工程”絕非是俄羅斯人拍腦袋就干出來的。

　　我們回頭看看AL-31F的研制進度，從1974年立項到1984年開始國家試驗這十年中，該發(fā)動機三次大幅度調(diào)整設(shè)計方案，解決了685個技術(shù)難題，使用51臺發(fā)動機……甚至還撤換了5位領(lǐng)導。研制期間，為了降低發(fā)動機重量，甚至提出了每減重1公斤，獎勵5個月工資的措施。即使如此，到1984年，該發(fā)動機通過國家試驗時，其壽命也不過100小時，而蘇-27的原型機T-10-1到T-10-10也是用的老式的AL-21F-3進行的試飛。

　　真正達到成熟階段，使用壽命超過1500小時的AL-31F發(fā)動機，是要到21世紀以后才真正出現(xiàn)。

　　而“產(chǎn)品30”，其發(fā)展歷程得從1981年AL-41F開始研制算起，到2017年12月首飛，已經(jīng)經(jīng)歷了36年時光。可見，第五代發(fā)動機的發(fā)展，絕不是輕輕松松一蹴而就的。

　　關(guān)于“產(chǎn)品30”的具體技術(shù)細節(jié)目前尚不清楚。但是從“土星”、“禮炮”兩家企業(yè)的長項來看，筆者提出一個大膽的猜測——只是一個符合邏輯的猜想，未必準確，僅供參考。

　　考察117S和99M3這兩款AL-31F魔改型，我們可以發(fā)現(xiàn)，117S的熱端是用老AL-41F的設(shè)計研制的全新產(chǎn)品，但冷端還是4+9的老設(shè)計。而99M3，冷端用了3+6的新設(shè)計，但核心機沒有大改——理解了這一點，“產(chǎn)品30”的基本概念就呼之欲出了……。

　　它的核心機，可能是在老AL-41F基礎(chǔ)上重新開發(fā)，類似117S的核心機，該核心機的渦輪前溫度可達1864K，非常先進，結(jié)合21世紀的最新材料技術(shù)，性能應該可以有較大的提高，同時重量繼續(xù)減輕。

　　而其冷端，可能采用“禮炮”在99M3上的設(shè)計，因為99M3的3級低壓、6級高壓的設(shè)計，比當初老AL-41F的3級低壓、8級高壓還要先進不少。當初99M3研制的時候，禮炮廠就曾表示該發(fā)動機的冷端可以作為第五代發(fā)動機的發(fā)展原型——當初也就是因為這才吸引到投資的……

　　生產(chǎn)線上的產(chǎn)品30發(fā)動機組件

　　換言之“產(chǎn)品30”可能是大量采用AL-41F和99M3的技術(shù)和部件，同時結(jié)合兩家為第五代發(fā)動機所設(shè)計的新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品——所以其研制進度還是頗為快速的。

　　從技術(shù)路線上來講，它可能沿用了許多AL-31F各種改進型的部件。但因為架構(gòu)是新的，已經(jīng)不能再叫做“魔改”AL-31F了。

　　至于其性能，據(jù)稱是在AL-31F基礎(chǔ)上提高推力、降低成本、降低油耗、提高可靠性和壽命、并采用最新的數(shù)字化控制技術(shù)等等……當然具體數(shù)據(jù)現(xiàn)在并沒有公布，基本都是媒體根據(jù)官方所表示的“增加推力30%”這樣的含糊數(shù)字，自己推測出來的。

　　但可以確信，該發(fā)動機的性能將在AL-41F1基礎(chǔ)上有較大的提高，應該能夠?qū)崿F(xiàn)蘇-57的1.5倍聲速巡航的要求。如果一切順利，參考AL-31F的國家試驗和定型過程，可能在2年內(nèi)通過國家試驗，隨后進入量產(chǎn)階段，在5年內(nèi)達到較大的產(chǎn)量——考慮到俄羅斯目前的經(jīng)濟情況，或許會打個折扣，但再怎么著，2025年前，這款發(fā)動機應該能達到較為理想的狀態(tài)。

　　不過，對于蘇-57來說，一款新發(fā)動機可能并不能帶來轉(zhuǎn)折性的變化。其RCS值已經(jīng)決定了，它是一款只能算“準隱身”的戰(zhàn)斗機，就算能實現(xiàn)超音速巡航，其價值依然有限。注定智能用來欺負“陣風”“臺風”這類不隱身的四代半戰(zhàn)斗機，卻無法和真正的五代機過招。

　　而如果用來作為“第六代”戰(zhàn)斗機的發(fā)動機呢？——似乎又顯得不夠，美國已經(jīng)提出第六代戰(zhàn)斗機發(fā)動機指標，在F135基礎(chǔ)上增推30%，降低油耗20%，降低成本20%，計劃2025年研制出原型機——當然，實際上要多久能開發(fā)出來，還不敢說。

　　看過從AL-31F到“產(chǎn)品30”的坎坷發(fā)展史后，相信我們可以更客觀地看待國產(chǎn)發(fā)動機問題。

　　在殲-20已經(jīng)入役的今天，關(guān)于其隱身、雷達、導彈、信息化方面已經(jīng)找不到什么“黑點”的情況下，以“唱衰”中國為樂的人們就只好“黑”發(fā)動機了。

　　包括西方媒體，動不動就說因為發(fā)動機趕不上F-22水平，殲-20還是不能算和F-22并駕齊驅(qū)之類的話。

　　其實兩年前網(wǎng)絡(luò)著名媒體人揚基就曾說過，在第五代戰(zhàn)斗機性能各方面里面，發(fā)動機只是決定戰(zhàn)斗機“下限”的東西，即使性能差強人意，只要在隱身、信息、武器等方面達到相當水平，先進發(fā)動機帶來的超音速巡航和高機動性也不過是錦上添花。尤其是隱身戰(zhàn)斗機之間空戰(zhàn)，究竟會以什么方式進行的問題，即使是唯一裝備第五代戰(zhàn)斗機的兩個國家自己都沒研究明白，“發(fā)動機制勝論”是不是有理，就更成了“玄學”問題。

　　不過具體到飛機方面，其實發(fā)動機本身的水平并不一定決定一種戰(zhàn)斗機機動性能的高低。必須結(jié)合飛機總體設(shè)計水平來說。

　　事實上，現(xiàn)有狀態(tài)的蘇-57和殲-20，都是使用四代機改進水平的發(fā)動機，但卻能在不開加力情況下實現(xiàn)跨音速飛行（跨音速狀態(tài)下飛行不利于穩(wěn)定飛行，實際上不能算“巡航”），在超音速條件下有較強的機動性，這都是第四代戰(zhàn)斗機所無法實現(xiàn)的。原因也很簡單，武器內(nèi)置，加上氣動外形上的新設(shè)計，讓這些飛機的飛行阻力大幅度減小，從而大大提高飛行性能。

　　光說推重比的話，殲-6的推重比還能達到三代機水平（0.9）呢，有人會認為它的機動性能達到三代機水平嗎？所以，殲-20即使使用現(xiàn)有的發(fā)動機，一樣具有完全超越所有四代機的機動性能，這一點也不“神奇”。

　　而今，專門為殲-20和殲-10B\C研制的渦扇-10C已經(jīng)裝機試驗——該發(fā)動機和殲-16用的渦扇-10B水平相當，是我國第一種性能進入穩(wěn)定狀態(tài)，且跟上美俄主流水平的發(fā)動機。已經(jīng)可以和AL-31FM-1相提并論，這是非常不容易的。至于進一步趕上AL-31FM-2，其實目前已經(jīng)有新的太行IPE正在研制，從正�？蒲薪嵌葋砜矗瑤啄陜�(nèi)成熟應該是完全有可能的。

　　這已經(jīng)相當于俄羅斯2010年前后（或者美國上世紀90年代）的水平——如果中國研制渦扇-15的進度和俄羅斯研制“產(chǎn)品30”相當，那么或許，5-7年后，渦扇-15就能真正成為殲-20的動力，這其實依然是樂觀的。比較而言，這意味著中國已經(jīng)達到了蘇聯(lián)解體前，追趕美國的進度，很了不起了。尤其是考慮到總體設(shè)計和部分子系統(tǒng)技術(shù)水平方面，現(xiàn)在的中國已經(jīng)可以和美國并駕齊驅(qū)的情況下。

　　在此之前，我們可能看到使用渦扇-10C和99M2發(fā)動機的殲-20并駕齊驅(qū)的畫面。其實——這不是什么壞事，這個消息意味著殲-20的產(chǎn)量會相當令人期待。

　　當然，并不是說超巡就不重要。由于渦扇-15還要有些時日才能完成發(fā)展，近期有人提出，“鶻鷹”戰(zhàn)斗機如果配備了新研制的中推發(fā)動機，可以比殲-20更早實現(xiàn)超音速巡航。但這種新中推，其實目前也是處在研制的早期階段，即使能比渦扇-15更早完成——那也有點遠水難解近渴的問題了。

　　自從去年“紅劍”演習上展示隱身性能之后，部隊對于殲-20不說望眼欲穿，至少也是眼巴巴的了——可以說殲-20的大批量生產(chǎn)已是箭在弦上，不得不發(fā)。在這種條件下，不管是渦扇-15還是產(chǎn)品30或者117S，現(xiàn)在都是上不了量產(chǎn)殲-20的。就問一句話：你能滿足在最近幾年內(nèi)每年數(shù)十架，甚至更多的產(chǎn)量，而且可靠性還不能掉鏈子的需求不？

所以，說到底，一句話，管他是國發(fā)還是俄發(fā)，能在規(guī)定時間里滿足戰(zhàn)斗力需求，那就是好發(fā)。