前言：航空發動機被譽為「航空工業皇冠上的明珠」，它是決定一個國家航空工業發展走向的重要一環。有航空專家曾說過這樣一句令人記憶猶新的話「擁有什麼樣的航空發動機，決定著你能發展出什麼樣的飛機」，也就是飛機的發展是由發動機來決定的，你有高性能的小涵道比渦扇發動機，那你就能製造出性能優秀的單發中型戰鬥機，或者雙發的重型戰鬥機。如果你有大涵道比渦扇發動機，那就能製造出運載能力強大的戰略運輸機、民航客機和戰略轟炸機等等。
航空發動機
一、中國渦扇10航空發動機的研製
而我國雖然是一個航空大國，但在過去數十年時間裡，在航空領域上的發展卻一直處於落後狀態。其造成這種局面的根本原因就是在航空發動機的發展上長期處於落後裝備，遠跟不上飛機的研發和製造進程。一個簡單的例子就是殲10戰鬥機的研製，在它的研製之初我國並沒有能夠與之配套的航空發動機，在那個時候中國與蘇聯的關係還非常微妙，與歐美國家雖然還處於蜜月期，但在裝備的輸出上一直非常謹慎，導致我國在1986年殲10戰鬥機立項時沒有航空發動機可用，於是決定採用發動機與飛機同步開發的方案。
殲10戰鬥機
但隨著時間的推移，進入到90年代後，發動機研製跟不上飛機步伐的問題被凸顯出來，按照正常的進度下去，殲10戰鬥機首飛了都沒有發動機可用，首飛起碼要耽擱10年左右。而此時恰逢中蘇/俄關係，為緩解空軍面臨的巨大壓力，我國還與蘇聯就蘇27「側衛」戰鬥機的引進進行了談判，好在還算比較順利，儘管一開始蘇聯並不同意出售蘇27「側衛」戰鬥機，僅願意提供米格29戰鬥機。但中方的態度一直非常堅決，只要蘇27「側衛」戰鬥機，不要米格29戰鬥機，最後蘇聯方面在迫於國內經濟壓力和國際形勢的壓力，還是決定向中國出口蘇27「側衛」戰鬥機，由此改變了中國航空工業的發展。
蘇27「側衛」戰鬥機
蘇27「側衛」戰鬥機引進的同時，我國還提出進口與蘇27戰鬥機同款發動機，以裝備在殲10戰鬥機上，加快殲10戰鬥機的研製進程。1992年中國與俄羅斯就發動機研製改進達成協議，要求俄羅斯按照中國的需求改進AL31FN型發動機，使其能夠滿足殲10戰鬥機的設計需求，為了能夠適應AL31FN發動機，殲10戰鬥機的機身也重新進行了設計。1996年簽訂中俄正式簽訂AL31FN發動機的採購協議，1997年俄羅斯開始交付，1998年3月23日搭載AL31FN發動機的殲10戰鬥機成功首飛，這是中國獨立自主研製的首款第三代戰鬥機，具有劃時代的歷史意義。
搭載AL31FN發動機的殲10A
而與之配套的渦扇10發動機我國也沒有放棄，在獲得AL31FN發動機的同時繼續研發。採用「兩條腿走路」的方法，推進中國航空工業的發展進程。一是在國產渦扇10發動機無法跟進殲10戰鬥機研製進度之時，採用俄制AL-31FN渦輪風扇發動機作為過度，解決殲10戰鬥機的首飛和裝備問題；二是渦扇10發動機的研製繼續下去，等到它成熟時全面替代AL31FN發動機，並推進中國航空發動機的發展，不至於被耽擱。
AL31FN發動機
而渦扇10發動機直到2005年，才通過初始壽命試車考核，標誌著該發動機順利完成設計定型的全部考核試驗，此時距離渦扇10發動機的立項已經過去20年。在此後的數年時間裡，渦扇10發動機也沒有能大批量裝備，僅小批量試裝，裝備機型主要在殲11B上。可靠性和使用壽命尚無法滿足空軍大量裝備的條件，在殲10戰鬥機上更是遲遲沒能裝備，主要原因是殲10戰鬥機屬於單發戰鬥機，對發動機的可靠性提出了更高的要求，一旦發動機空中停車將面臨著生與死的考驗，雙發重型戰鬥機則風險要小很多，在一台發動機停車的情況下，只要另外一台發動機還在工作就能順利返航。
AL31FN發動機
2010年裝備渦扇10發動機的殲-11BS定型服役，標誌著渦扇10發動機正式進入批量裝備階段，並在此後的數年時間裡裝備在殲11B、殲11D、殲11BS、殲11BH、殲15、殲16等機型上使用。但此時渦扇10發動機在西方國家眼裡依舊不過關，認為渦扇10發動機的翻修循環時間僅有30小時，俄羅斯的AF31FN發動機則為400小時，與美國的差距還要更大，還在面臨著材料耐用性的技術難題。所以，渦扇10發動機只能小批量裝備，不斷在實踐中檢驗它的可靠性，同時不斷進行改進，提升它的使用壽命和可靠性。並在此後的近10年時間裡，先後改進出了渦扇10B、渦扇10C等型號，可靠性和耐用性都經受住了考驗。
搭載渦扇10的殲11進行測試
搭載渦扇10的殲16
而在殲10的裝備上，直到2021年5月官方才正式宣布，最新的殲10C戰機換裝改進型渦扇10B發動機，標誌著渦扇10發動機的研製取得了成功，可全面換裝所有的國產主力機型，發動機不再是制約中國航空工業發展的絆腳石。除了自用以外，中國出口到巴基斯坦的殲10CE型戰機也換裝了國產渦扇10C發動機，這意味著中國的第三代戰鬥機和發動機正式走出國門，得到了客戶的認可。此時距離渦扇10立項過去了35年，比殲10的首飛晚了23年，可見發動機的研製周期遠比戰機的研製更長。
巴基斯坦採購的殲10CE搭載了渦扇10B
現如今，就連國產第五代戰鬥機殲20「威龍」也全面換裝了國產渦扇10C發動機，與渦扇10A和渦扇10B相比，渦扇10C發動機對發動機的尾噴口進行了改級，採用鋸齒狀設計，以提升殲20「威龍」隱身戰鬥機的隱身能力。且推力和可靠性都相較前兩者更高，甚至超過了俄羅斯的AL31M2發動機（該發動機尚在測試當中，最大推力145千牛，也是該家族推力最大的型號），渦扇10C發動機的最大推力達到了147千牛。
殲20裝備的渦扇10C
而AL31FN的最大推力早期為127千牛，改進型則為137千牛。渦扇10B的最大推力也達到了140千牛，均高於AL31FN發動機。與俄羅斯在蘇57戰鬥機上裝備的AL-41F1（AL-31F改良版）處於同一水平線上，可見我國在航空發動機的發展上已經取得了成功，受制於人的局面將成為歷史。
二、渦扇10C在全球處於什麼水平
從已公開的數據來看，渦扇10家族最強的渦扇10C型，該發動機屬於殲20「威龍」隱身戰機現裝備的主力發動機，最大推力達到了147千牛，大約為15噸。我們再來對比美國F35「閃電」隱身戰鬥機裝備的惠普F135發動機、俄羅斯蘇57隱身戰機計劃裝備的土星AL41F3型發動機（既產品30發動機）、美國F22「猛禽」隱身戰鬥機裝備的普惠F119型發動機，看看殲20「威龍」隱身戰鬥機裝備渦扇10C在這些五代機裝備的發動機當中處於什麼水平，又還有多大的差距。我們都知道，五代機的4S標誌當中，一個非常重要的指標就是超音速巡航能力，要想具備超音速巡航能力，對發動機的推力提出了非常高的要求。所以，對於五代機裝備的發動機顯得至關重要。
殲20搭載的渦扇10C
①F35「閃電」隱身戰鬥機裝備的普惠F135發動機，該發動機一共有三個型號，分別為普惠F135-PW-100、普惠F135-PW-600和普惠F135-PW-400，裝備機型分別為F35A、F35B和F35C，不同的機型配套不同的發動機。其中推力最大的為F135-PW-100型，最大推力可以達到191.35千牛，大約為19.5噸，該發動機也是當今世界在戰鬥機所裝備推力最大的渦扇發動機。該發動機的裝備，使得單發的F35「閃電」隱身戰鬥機最大起飛重量可以達到31.8噸，幾乎達到了重型戰鬥機的水準，甚至超過了採用雙發的颱風、陣風、F18「大黃蜂」等機型。
普惠F135-PW-100發動機
也遠超採用單發的殲10和F16等機型，這背後正是得益於普惠F135發動機的巨大推力。該發動機屬於F-119（F-22使用）的衍生髮展研製而成的型號，由美國普拉特·惠特尼公司研製。該發動機雖然強大，但限於F35「閃電」隱身戰機的設計，最大飛行速度僅有1.6馬赫，低於當今世界上主流戰鬥機，僅能以1.2馬赫的速度進行超音速巡航，高空高速的飛行性能並不理想。
F35戰鬥機
②蘇57隱身戰機計劃裝備的土星AL41F3型發動機（產品30發動機），是俄羅斯專為蘇57第五代隱身戰鬥機配套研製的一款大推力發動機。目前，俄羅斯蘇57隱身戰鬥機使用的主要是由AL-31F發動機為基礎發展改良推力而來的AL-41F1發動機，該發動機最大推力147千牛，約為15噸，達不到俄羅斯的需求。為獲得更大的推力，更優秀的機動性能以及超音速巡航能力，俄羅斯在蘇57戰鬥機的研製之初，就已開展AL41F3型發動機（產品30發動機）的研製工作。
AL-41F1發動機發動機
產品30發動機的最大推力可以達到180千牛，約合18.36噸，單台最大推力比AL-41F1發動機提高了3.36噸，接近普惠F135發動機，超過了F22「猛禽」發動機使用的F119型發動機，一旦蘇57裝備該發動機，將具備1.5馬赫的超音速巡航能力，已非常接近F35的1.6馬赫最大飛行速度。目前，俄羅斯正對該發動機進行小批量試裝，預計在不久的將來便能夠大批量裝備在蘇57戰機上，屆時蘇57戰鬥機將成為全球機動性能最強的戰鬥機之一。
蘇57戰鬥機
③F22「猛禽」隱身戰鬥機裝備的普惠F119型發動機，F119發動機是專門為F22「猛禽」隱身戰鬥機開發的一款發動機，由普拉特·惠特尼公司研製，與F22「猛禽」戰機幾乎是同步研製的，於1986年10月開展首次測試工作，1997年9月7日F22戰鬥機搭載該發動機完成了首飛，F22服役以後成為標配發動機。該發動機最大的特點就是採用了二維矢量技術，這種設計可以讓F22獲得更優秀的機動性能和隱身能力。
實驗台上的F119發動機
F119發動機的推力同樣非常強勁，最大推力可以達到156千牛，約合15.9噸。使得F22「猛禽」隱身戰鬥機可以獲得2.25馬赫的最大飛行速度，1.82馬赫的超音速巡航能力。雖然已經裝備近20年，但該發動機依舊是當今世界上最先進的發動機之一。
F22戰鬥機
④渦扇10家族最強的渦扇10C型發動機，該發動機目前主要配套殲20使用，發動機尾噴口採用了鋸齒狀的設計，可提升殲20的隱身能力。渦扇10C的最大推力達到了147千牛，大約為15噸，還是低於美國的F119發動機，與產品30發動機差距更大。但該發動機目前基本能夠滿足殲20的超音速巡航需求。而與殲20真正配套的則是渦扇15型發動機，目前該發動機尚在研製當中。根據外界推測的數據來看，未來渦扇15的最大推力將達到181千牛，約為18.5噸，與俄羅斯的產品30發動機處於同一水準，超過F119發動機的最大推力，一旦實現那麼殲20的機動性能將會更上一層樓。目前該發動機已經進入測試階段，預計在2025年前能夠裝備使用，屆時中國在航空發動機的發展上將再縮短與美俄的差距。
殲20搭載的渦扇10C
其主流發動機在推力上，往後的分別為俄羅斯的AL-41F1發動機，最大推力147千牛（約合15噸），F110-GE-132型發動機，最大推力144.6千牛（約合14.7噸），渦扇10B發動機，最大推力144千牛（約合14.68噸），AL31FM型發動機，最大推力135千牛（約合13.77噸）。再往後則有美國的F110-GE-129型、F414型、歐航的EJ200、俄羅斯RD33、法國斯奈克瑪M88發動機等。
整體而言，中國航空發動機經過數十年的努力，從無可靠的發動機可用，到如今已實現獨立自主，其最先進的渦扇10C發動機從推力上來看達到了世界第四的水平，中國在小涵道比渦扇發動機的發展上正向美俄靠近。未來，一旦渦扇15能夠順利裝備使用，那麼我們相信我國在航空發動機的發展能夠與美俄處在同一水平線上，大幅提升中國戰鬥機的機動性能。為此，讓我們拭目以待。
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（潛望者2022年11月27日著，未經授權請勿轉載，抄襲必究！）
