主题：【原创】从发动机看猎鹰之误(上) -- 忘情

(续上)链接出处

(续中)链接出处

八、“猎鹰”选择单发的可行性分析

由于“猎鹰”项目开始时选择了双发布局方案，对风险估计不足，结果造成了今天发动机受制于人，项目进度严重滞后，前途未卜的困难局面。

那么如果洪都着眼于国内航空动力现状，有足够的风险意识，对性能指标的要求稍稍放低一些，放弃风险极大的双发方案，采用稳妥得多的单发方案，恐怕“猎鹰”项目早就不是今天的现状了。

现在的双发方案，最终采用的AI-222K-25F单台加力推力预计可达4200千克，两台发动机推力合计8400千克。01架原型机使用的是斯洛伐克DV-2S发动机，单台最大推力2200千克，最大加力推力3675千克，两台发动机合计可以提供7350千克推力。

采用双发方案，“猎鹰”后机身要加宽，增加一套操纵机构，估算下来，将比单发方案增加10%至15%的阻力。如果采用单发布局方案，对发动机的推力要求可以适当降低10%至15%左右，单台加力推力在7650千克至7140千克左右就可以达到相应的超音速性能。如果不要求超音速性能，比照“猎鹰”01架的实际情况，单发加力推力在6615千克6247千克也能满足基本性能需要。

“猎鹰”项目于04年完成详细设计。在当时的国内各型发动机中，加力推力在6247千克至7650千克范围内，并且能立即提供现货的发动机有昆仑系列，涡喷13系列。(RD93在03年刚交付成飞，供货前景不明朗，涡扇13在当时还远未成熟，暂时不予考虑)

昆仑于2002年7月通过国家设计定型。是世界上迎面单位面积推力最高的发动机。与涡喷13系列相比，最大推力提高了16%，加力耗油率降低了12%。中间状态推力增加了29%，最大连续推力提高了21%。在这之后不久推出的昆仑2发动机，是在昆仑的基础上通过提高空气流量、提高效率、减少漏气，并且在不提高涡前温度的前提下来提高发动机的性能。昆仑发动机的寿命大大高于现役的涡喷系列。发动机寿命长，省油，减少了使用费用，发动机采购价格虽然比涡喷13略贵，但全寿命周期费用却大大降低。

当年昆仑系列发动机的对外公开宣传资料上，其性能如下：

昆仑 昆仑1 昆仑2

加力推力（千克） 7305 7305 7809

耗油率（千克/小时·牛） 0.202 0.202 0.184

中间推力（千克） 5165 5165 5499

耗油率（千克/小时·牛） 0.10 0.10 0.095

昆仑的推重比达到了6.5。昆仑2经过这些年进一步改善性能，目前加力推力为现已提高到8010千克，中间推力提高到5780千克，推重比达7.22。昆仑2已经成功地配装在歼8F上。

九、两种发动机方案的优劣对比

由此可见，昆仑发动机是一种先进的涡喷发动机，与猎鹰目前采用的涡扇发动机相比，二者各有各的优势：

1、昆仑推力足够。昆仑和昆仑2最大加力推力分别达到7305千克，8010千克。虽然都比两台AI-222K-25F所能提供的8400千克加力推力略低，但由于改为单发设计，后机身结构重量和气动阻力都大幅下降，两项相抵，配装昆仑的“猎鹰”不仅不存在动力不足的问题，而且飞行性能有望进一步提升。

2、昆仑推重比更占优势。DV-2S的推重比只达到6，AI-222的核心机与DV-2S一脉相承，水平相差不大。乌克兰方面传来的消息称，AI-222K-25F的重量可能比原先预计的要重，因此其推动比只略高于6，但估计达不到6.5。昆仑的推重比达6.5，与AI-222K-25F相比并无劣势，昆仑2的推重比则高达7.22，优势明显。

3、发动机耗油率。从理论上来说，涡扇比涡喷有先天优势。但昆仑2中间推力、加力推力耗油率已经分别达到0.095，0.184千克/小时·牛的水平，在涡喷发动机中已经属于先进水平，与涡扇的差距并不大。由于AI-222K-25F的研制还未完成，其实际耗油率未知。对比同期西方与前苏联研发的同级别涡扇的耗油率水平，苏系产品在这个指标上一向是处于下风。我国引进、仿制涡扇11的经验表明，苏系发动机的实际性能往往达不到宣传的那么高。即使将乌克兰的技术水平高估，假定它真能达到理论指标，假定“猎鹰”改单发布局后机身油箱容积不变，单发“猎鹰”的最大航程和留空时间会略有下降，但下降幅度非常有限，处于可以接受的范围内。

4、发动机寿命和翻修间隔。AI-222K-25F的设计指标是寿命4000小时，翻修间隔2000小时。昆仑寿命达到1500小时，翻修间隔达850小时。与AI-222K-25F存在差距。这将使配装昆仑的“猎鹰”的全寿命成本有所上升。

5、发动机的成熟程度。昆仑于2002年7月通过了设计定型，而AI-222K-25F至2008年初才刚刚做台架试验，两者的成熟程度不可同日而语。05年“猎鹰”01架计划首飞时，昆仑发动机就可以提供现货。

昆仑系列发动机还有着AI-222K-25F根本无法比拟的优势，它是我国自主研发，拥有完全的自主知识主权，不受制于人，不会在发动机的进度上拖猎鹰的后腿。与计划引进生产的AI-222K-25F不同的是，昆仑系列还先期配装歼8F等其他机型，较高的采购量可以进一步降低其单台采购费用。

所有这些因素综合起来，“猎鹰”若采用单发昆仑，与现在采用双发涡扇的方案相比较，各有利弊，得失相较，得远大于失。

十、采用单发，可以更有效地降低研制风险

考虑到当时昆仑刚刚设计定型不久，还未生产定型，作为单发高教的动力，直接装机试飞还让人顾虑其风险的话，那也可以在01架上先采用更为成熟可靠，但性能略低的涡喷13F1型发动机。

涡喷13F1于1994年1月完成了设计定型鉴定试飞，1994年9月通过了300小时设计定型国家鉴定试车，于同年10月通过了设计定型。首翻期300小时，总寿命900小时。它的加力推力6805千克，中间推力4603千克，发动机全重1220千克，推重比5.98。这型发动机自90年代中期装备部队起，历经数年使用改进，到 “猎鹰”冻结设计时，已经是非常成熟可靠的发动机。

按照前面的分析，涡喷13F1型发动机虽然各项指标较差，但也仍然能满足猎鹰01架的基本需求。

先期配装涡喷13F1型发动机，并不会给后续原型机换装昆仑发动机带来更改后机身设计上的麻烦。昆仑系列设计时的出发点之一，就是高度重视与喷涡13系列的互换性，着眼于配装涡喷13的现役机型的中期改装，在设计之时就力求将其改装时的修改量降至最低，所以昆仑发动机和涡喷13系列发动机的外形尺寸和安装方式几乎完全兼容。

而现在的双发“猎鹰”，不论是配装DV-2S的01架，还是配装AI-222的03架，或者是配装AI-222K-25F的最终状态，其后机身都不得不作出一定程度的修改，以适应不同发动机的要求。这就加大了设计、制造的工作量，让生产工艺复杂化。

如果有为“猎鹰”配装涡扇发动机的市场需求，那么等到配装昆仑发动机的“猎鹰”入役时，中等推力的涡扇13也将逐渐成熟。这时候再考虑修改后机身，配装涡扇的“猎鹰B”单发涡扇方案也不为迟。

装备研发要客观地正视本国所处的战略环境和技术基础。前期方案论证至关重要，宁可将困难预想得更充足一些，也不能对困难估计不足，一步失误，步步被动。

综上所述，“猎鹰”当初方案论证时选择双发小推力方案对于困难考虑不足，大大增加了风险和前途的不可确定性。如果采取稳妥得多的单发中推方案，也许“猎鹰”就会比今天飞得更高，更远。

(完)

• 【原创】从发动机看猎鹰之误(上)
• 【原创】从发动机看猎鹰之误(中)
• 其实忘情的贴子中对很多问题都作了回答