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一周军评:重要的话题说三遍 再议进口俄制发动机

2016-10-30 09:24:41

本周,当大家的眼球都集中在珠海的时候,一则消息传来,中国与俄罗斯签署合同,采购224台D-30KP2发动机,用于制造运-20运输机。虽然这是意料之中的事,但还是引起了网上又一阵风波。世界上在研新型飞机最多的航空工业能自己解决心脏病吗?本周军评延续前两周的话题,继续谈国产和进口发动机的问题。

此外,本周美国军舰又来南海挑事,而这次来到南海的是以前中国读者不太听到的“第三舰队”所属舰艇,那么这支舰队来龙去脉如何,它的到来对中美博弈有什么影响?

发动机、发动机、发动机!

算上本周军评,我们已经连续三期以中国军用航空发动机为重要话题了——所谓重要的话要说三遍。围绕着歼-20的发动机究竟是什么,网上还出现了所谓“国发党”和“毛发党”。一些不了解实际情况的“大神”张嘴就来,要把现在还没上天的某型国产发动机强行塞进歼-20的机身里。

对于很多“国发党”读者来说,无非是他们总是选择相信自己愿意相信的事情,其实和那些执意给骗子汇款的电信诈骗受害者心理差不多。

而所谓“毛发党”中也不全是实事求是的“好人”,也有不少是“唱衰中国”的那一批人。不过呢,这些声音在过去10年里越来越小,未来嘛,或许这些声音还会永远存在,但何必在意这几个“蝲蝲蛄叫”?台湾“名嘴”还说我们的宇航员是在水里演戏呢,对航天事业有影响吗?

我们还是来实事求是地说几件事:

2014年,俄罗斯“礼炮”公司的网站上发表了相关新闻,AL-31FN Series 3完成技术冻结,开始生产,准备交付中国客户,该发动机推力比前一型号增加1000公斤力,寿命增加250小时。

这年珠海航展上该公司散发的AL-31F series 42 发动机宣传材料上标注的推力则是13.5吨力,而同时散发的AL-31FN  “型号产品”推力标注为12.5吨力。

笔者今天整理上届航展资料,发现了这个AL-31FN“改型”的字样,实际就是当时已经开始生产,准备交付中国的AL-31FN第三批次

大家都知道所谓“42批次”就是指我们通常说的99M1型发动机,而与它同时发放的“型号产品”就是AL-31FN的第一、第二批次,也就是歼-10A所用的发动机。

后来“礼炮”公司在2012莫斯科航展上又展示了更明确的资料,AL-31FN 第三批次的实际推力为13.75吨力。换句话说,2014年后,该发动机已经开始向中国交付。这一消息是在2014年珠海航展上俄方提供的材料所证实的。当然,笔者曾以为AL-31FN发动机只有歼-10系列使用,现在看来并非如此。

至于“礼炮”厂方面不像开发117S的“土星”厂那样愿意花钱雇俄国媒体来给自己吹牛,那是因为生意已经到手了,没必要在做广告了,仅此而已。

再稍微解释一下很多读者在评论区里谈到的问题,即所谓“飞火推一体”要不要“发动机源代码”。

首先,所谓“发动机源代码”是个伪概念,FADEC系统的代码并不需要火控系统或者飞控系统那么多的功能,基本就是取代了原本发动机上面的机械控制系统而已,所以实际上就是一个典型的工控计算机。即使是在控制对华军事技术输出的DSGL规定里,对于FADEC的软件也没有什么限制。

即使是西方对华技术输出限制规定中,也没有针对FADEC软件的条目

C919将要使用的LEAP发动机的FADEC控制盒

原因很简单,FADEC系统研制的主要难度在于对发动机运行规律和控制规律的精确掌握,每款发动机的FADEC都是经过反复实际测试后做出来的。但在交付使用的时候,就是一个“黑盒子”,插上去,输入一定的信号,它输出的信号是确定的,要知道FADEC的控制规律,做个测试即可。反过来说,做过完整测试后,使用者也就完全掌握了这台发动机的控制规律,自己做一个代码看起来不一样,但实际控制效果一样的FADEC控制盒来控制也是一样的——当然现实中没人这么闲的没事干。

换言之,FADEC的软件其实并不在飞控系统之内,它是一个独立的子系统。

国内FADEC系统测试平台的示意图,可见FADEC系统只负责接收控制指令和反馈信号(图里是模拟信号),并输出相应的控制信号,要想知道控制规律,在这个测试平台上跑一下就行了

与传统机械式控制系统相比,FADEC的主要优势是通过计算机系统对发动机的反馈信息和输入的控制指令进行综合处理,输出更精准的执行指令。

而在新飞机研制过程中,并不需要对发动机FADEC“源代码”做改动和处理,只要使用就行了。FADEC系统在接收到什么信号的情况下会输出什么信号,做个测试就搞清楚了,也无秘可保,除非你干脆不卖发动机,否则FADEC系统肯定不能对买主保密,这就是西方对华技术输出限制中也并不单独限制FADEC软件的原因,他们只是限制整个发动机出口而已。

所以还有什么“要向俄国提供中国飞控源代码”,或者“俄国人怎么可能提供给你发动机源代码”这类的问题?

而采用了“飞火推一体”技术的飞机,其实更换不同型号的发动机会更加简单,因为飞控系统可以适应发动机的范围更大,而不是更小。这也很好理解,20年前的电脑要装个打印机之类的外设,还相当复杂;现在则是直接USB一插,连驱动程序都不用去找,系统直接就认出来了。“飞火推一体”某种意义上就和USB一样,让更换发动机、雷达、火控系统都变得更加简单了,而不是更难。所以说用了“飞火推一体”的歼-20反而不方便换发?荒谬!

有人还要说,这次“土星”向中国提供D-30KP2发动机有公开合同,“礼炮”出售发动机怎么没有?原因也很简单,目前“礼炮”公司是俄罗斯发动机联合体尚未完全控制的一家企业(从2014年开始,俄罗斯国有航空发动机集团大举改革,陆续将大部分航空发动机厂商并入“土星”集团,而“礼炮”是目前最后一个还保留相当独立性的大厂),它的合同根据客户的相关保密要求,可以不在俄罗斯政务公开网上发布。

上周相关新闻已经指出,“礼炮”公司目前提供的发动机,除了99M系列的AL-31外,主要就是俄罗斯自用雅克-130所用的AI-222-25发动机。然而,雅克-130现在产量还很低,光靠这一点生意,“礼炮”怎么在2015年实现利润比前一年增长18倍的呢?

礼炮工厂的利润在2015年比前一年增加18倍,好巧啊,这年AL-31FN第三批次开始生产


2014年12月,从文中描述就可以看出,涡扇-15发动机离装机试飞还有相当的距离,有人硬要说这篇东西表示涡扇-15已经装上了歼-20,这理解能力也是可以的。不过这篇文宣中透露的涡扇-15发动机部分关键参数令人振奋,该机是真正的国产先进发动机

最后,谈谈歼-20的性能问题。目前歼-20的发动机性能其实不差,13.75吨的推力,推重比接近9,这已经是一种非常强大的发动机了。根据消息,涡扇-15带矢量推力的型号推重比可能也不到10(当然涡扇15推力更大,全机推重比上去了)。再加上我们前面已经说过的强大的飞控和气动,歼-20的机动性能不论如何都不会差。

现在歼-20所表演的动作都是属于常规动作,并没有需要矢量推力的动作。最早发布的视频有人弄了个加速播放,看上去吓人,但其实是假的。那个盘旋的半径确实很小,但远不是什么“超小”半径。歼-20作为一种“角度战斗机”毫无问题,这主要得益于其飞控和气动设计,但稳定盘旋率能赶上F-16A,这也需要发动机推力达到相当水平才行。

但歼-20与前代飞机相比最大的优势——超音速性能是无法在低空低速的飞行表演中看出来的。至于有人说歼-20那个高速跃升没掉速度什么的, 我只能表示服了,您的眼睛自带精确测量系统,了不起!还是那句话,有这空,去多看看美国、俄罗斯主力战斗机的飞行表演视频,起码对现代战斗机的机动能力有个直观印象再说,别自己在家瞎琢磨。

关于歼-20“国发”还是“毛发”的问题,笔者就点到这里为止。11月1日歼-20飞行表演笔者现场直播的时候咱们再继续说相关话题。

我们接着说国产大飞机的发动机。这次俄罗斯向我国出口224台D-30发动机的合同里,单价是300万美元左右。而根据俄罗斯媒体此前透露,2004年前后,俄罗斯自用型D-30KP2发动机的价格仅相当于84万美元。即使刨除汇率变化等因素,我国购买D-30发动机的价格也是俄罗斯自用价格的起码两倍。

俄制D-30KP2发动机

当然,我们也应该看到,这是国际军用装备市场的惯例。君不见当初我国出售武器装备的时候直接按国内采购价把价格单位从人民币换成美元(当时的官方汇率是1:2),结果用户感动地表示中国人太实诚了,这价格真便宜……可见,俄国这次出口D-30发动机也已经算是按照外贸规矩,最大限度的折扣了。

这也是我国历来强调引进装备国产化,至少也要具备国内大修能力的重要原因。涡扇-18还不能满足大批量装机的要求确实让人有些遗憾,不过现阶段,能满足制造运-20的进度要求,这是最重要的,时不我待啊。



D-30KP2发动机的首翻寿命根据俄国的数据为3000小时,日历寿命大概也有十多年,因此并不存在初期购买的时候就要保留大量备份机的问题。所以如果按照俄罗斯方面的说法170台D-30KP2主要用于制造运-20,那么大概就是40架左右。

2005年左右,中国曾向俄罗斯提出购买38架伊尔-76,后来因为工厂搬迁等问题,未能成交,双方协商后改为俄罗斯向中国提供200多台D-30KP2发动机。这也就是运-20、轰-6K飞机项目的基础。

中国90年代购买了17架伊尔-76(其中3架改为空警2000),这批飞机已经在21世纪头10年中陆续更换发动机,再加上新生产的60架左右轰-6K飞机和几架运-20研制阶段用的数量。这批200多台发动机已经全部“名花有主”。

近年来,新购买的10架二手伊尔-76和78飞机都是已经在俄罗斯空军、海军和民航服役10年左右,它们的发动机在近几年内需要更换,这可能是中国此次购买的54台这一批发动机的未来去向。

剩下的170台,去向显然就是运-20的批量生产了。可以推测,到2020年,运-20生产数量约40架。这就填补了当年我国向俄罗斯采购38架伊尔-76未果而留下的空白。伊尔-76就可以“改行”去做空中加油机了,这是中国空军现阶段的一个重大短板。

未来十年内,D-30KP2将是我国大型运输机队的主要发动机,为国产涡扇-18A、涡扇-20发动机的研制成熟留下了充足的时间。

大型飞机因为在服役生涯中基本不会承受频繁变动的大过载,而军用运输机的保养条件也比民航机好,因此其寿命一般都很长,如果考虑到中期延寿,其寿命达到40-50年不稀奇。因此,我们可以看到未来十年左右,轰-6K,伊尔-76机队要再次更换发动机。

轰-6K因为采用机身短舱布局,没法更换直径大大变粗的涡扇-20或涡扇-18A发动机,应该继续用涡扇-18,或者与其尺寸相似的其他发动机。不过,轰-6K通过改进电子系统、武器系统就能较大幅度提高作战能力,不必太在意发动机,况且到时候国产新轰炸机应该也要出来了;而伊尔-76飞机如果考虑到成本问题,也可以继续使用涡扇-18,或者采用大涵道比的涡扇-18A发动机,实现类似美国KC-135R换发CFM-56那样的效果(航程大幅度增加)。

而首批运-20飞机,在它们的D-30发动机到寿后,就可以考虑更换涡扇-18A或涡扇-20,性能也可上一个台阶。采用翼吊式结构的飞机更换发动机没什么难度,如果发动机没问题了,研制进度会很快,甚至可以做到无缝衔接。

运-20未来如果换发,航程、载重量、起降性能可以再上一个台阶,它的货舱尺寸已经为未来留下了足够的余地,但还需要一个给力的发动机

而中航工业在本届航展上展示的“加长型”运-20F100飞机在2020年前后开始生产的时候,既可以填补民用大货机的空白,也可满足一些军用需求。

珠海航展上我们就将看到“加长型”的运20,该机主要考虑民用货机需求,野外机场起降等方面的能力应该不如运-20。另外,因为是民用为主,该机也可能采用进口发动机,航展上我们会就此问题进行采访

这样看来,国产发动机不仅并不因为此次采购D-30KP2发动机地位降低,作为未来的希望,其肩上的压力依然沉重,在未来10、20年中,涡扇-18、涡扇-18A、涡扇-20,以及更先进的未来大涵道比商用航发,将推动中国空军和民航事业达到一个新的高度。

中国的发动机一直是产业体系中的相对短板,但其实近10年来已经有不少领域有较大改善。如今,中国在内燃机技术领域的进步是最显著的,尤其是大功率船用柴油机进步相当显著,通过引进国外技术,很快走完吃透国外技术并开始自行研制新一代发动机的道路。现在已经有能力研制世界一流的坦克用发动机、舰船用大功率柴油机。在本届航展上,中国外贸坦克的表演马上就会展示这一点。

但在涡轮发动机方面,由于产业底子薄,引进国外技术困难,研制周期长等等困难原因,一轮红日还没有完全跃出地平线。不过别担心,有谁能阻止日出呢?


第七舰队没有走,第三舰队也来凑热闹

本周,美国海军“迪凯特”号驱逐舰到中国西沙群岛领海里来挑了一圈事儿,中国稍后举行了南海军演。这算是一年来中美在南海对峙的标准剧本。

“迪凯特”号驱逐舰

在南海问题上,中美曾有着某种“管控分歧”的共识,即互留情面,默认现状,在不触及对方底线的情况下互相“推搡”。中国海军实力不断提高的情况下,美国当然不甘心退出,也在不断提高“推搡”的力气。

最近中美南海紧张局势的根源,恐怕更多受到美国国内政治因素的影响。不久前传出的消息称,这次白宫方面还曾试图阻止海军内部某些人的“乱搞”,但没能成功。

到底是怎么回事呢?其实回顾一下1950年,中美之间最严重的那场冲突时的情况就明白了。

当时,“远东王”麦克阿瑟在国内声望很高,而杜鲁门总统则比较弱势,结果总统无法约束麦克阿瑟越过三八线,直冲中朝边境。在麦克阿瑟的军事冒险在看似取得成功后,白宫也不能追究他违背白宫指令的责任,反而要追认他的动作。

作为“二战英雄”的麦克阿瑟,本想再以一场战争来作为自己军事生涯的顶峰和政治生涯的开始,眼见白宫就在眼前,但想不到却碰了个头破血流。


老麦的野心给美国人带来的是深刻的教训,不过现在有人似乎忘了这个先例

而反过来,在麦克阿瑟失败之后,白宫又可以把责任全推到他身上。这便是美国政府看起来“约束不了高级军官军事冒险”这一表象背后的奥妙。其实这也和当年旧日本军的“下克上”有“异曲同工之妙”。

今天,这件事又有重演的可能,哈里·哈里斯这个新的“远东王”显然也有着名留青史的想法,未来若是希拉里当选——看她在中东搞的一系列“革命”——事情可能会更麻烦。

不过,历史也给这类人提供了充分的反例。

当年的巴顿也曾经试图走这样的路子,在占领德国期间,重用纳粹分子,提出武装德国军队,积极准备和苏联搞摩擦,甚至挑起美苏大战。

结果巴顿死了,在电影《巴顿将军》里,巴顿大叹真正的战士应该在最后一场战役里被最后一颗子弹打死——美国从来不缺少这种名为“真正的战士”,实为野心家的人物——但当美国政府意识到这样一场战争会极其严重损害美国利益的时候,自然就会有人来“管”这事了。

别看巴顿将军在电影里面似乎像是一心只懂得战争的职业军人,如果丝毫没有政治野心,在“退休金进军”中会如此卖力地对付那些当年的老战友?


斯大林的强硬态度和苏联一系列夸大自身军事实力的展示,让西方意识到开战可能对自己损害极大,这或许是巴顿这样的冒险分子“出意外”的原因


巴顿的车祸到底是不是意外呢?我们不知道,但我们知道的是第三次世界大战没有因为他的冒险而爆发

换言之,现在美国政府“管不住”哈里·哈里斯,并不是因为这人真的像巴顿将军或者麦克阿瑟那么强势,真正的原因是政府里面有些人对今夕是何年有着错误的认识。

在这些人看来,美国海军从纸面上还对中国有着优势(你跟希拉里这样的政客说东风-21D能打沉航母?她分分钟让一个排的“军事专家”说服你这是不可能的,这样的政客是看不进相对客观的兰德报告的,不然可能就没有志愿军入朝了),所以对于前面将军的约束就会少一些,甚至鼓励他们“搞事”。

他们什么时候能认清形势呢?或许还需要有一些标志性的事件,彻底扭转美国部分政客的这些奇思妙想。

美国一些政客对于中国的强硬态度还不适应,而军方也颇有一些人叫嚣着“不怕中国导弹”,大有“你有狼牙棒,我有天灵盖”的意思


兰德公司的最新报告《设想不可能的事:与中国开战》警告称如与中国开战,将会演变成一场漫长痛苦的全面战争,对美国损害极大,但显然并不是所有人都看得进去


而这次来“搞事”的军舰,隶属于美国海军第3舰队。

笔者想起美国第一次到南海搞事的时候,当时美国第3舰队的指挥官就曾经发表讲话,表示第3舰队将为“亚太再平衡”出更多的力。

对于很多中国读者来说,第3舰队确实是没怎么听说过,因为在我国周边活动的,往往都是第7舰队。包括当初朝鲜战争中进入台湾海峡,96年进入台湾以东海域,在黄海和中国空军、海军航空兵的对峙……这都是第七舰队的劣迹。

但熟悉太平洋战争历史的朋友对第3舰队会比较熟悉,该舰队于1943年成立,在二战当中和日本帝国海军在中太平洋发生了一系列激战。它的指挥官就是鼎鼎大名的“蛮牛”哈尔西,其舰艇参加了所罗门海战、菲律宾海战、冲绳、琉球群岛作战,以及对日本本土的作战。

而二战结束后,该舰队一度被取消番号,直到1973年重新成立。

第三舰队的新任务是训练海军人员,评估新技术对于舰队运用的价值等,此外,在大规模战争中,该舰队也将投入作战。换言之,这是一个“后备舰队”,当美国海军太平洋舰队麾下的舰艇返回夏威夷和美国西海岸进行整训,维修的时候,就会被划入第三舰队旗下。

但同时,冷战时期,第三舰队也要负责围堵苏联的重任,包括白令海峡、阿拉斯加附近、夏威夷、福特岛附近海域的反潜重任都要落在他们的头上。80年代时第七舰队和第三舰队的任务区分界线设在澳大利亚以东。

今天,随着美国海军各舰队任务的进一步调整,该部队的任务区也进一步发生变化,其负责的海域包括了白令海峡、阿拉斯加、阿留申群岛以及美国西海岸,与第七舰队的任务区分界线也变成了国际日期变更线,第七舰队负责的区域更大了。

因为第3舰队仍然兼有“预备队”性质,所以其编制看起来比在中国前沿频繁活动的第7舰队雄厚得多——当然其中随时能够动用的兵力并没有多到哪去。

1943年成立的第三舰队到二战结束时的真容,战后该舰队一度解散

当前第3舰队计有航母打击大队4个,远征打击群(两栖攻击舰战斗群)3个,濒海战斗舰中队一个,陆战队直升机联队一个。

不过,其中真正处于备战状态的特混舰队(TASK FORCE)只有一个。

相比之下,第7舰队总共只有一个航母打击大队和一个驱逐舰中队(15艘),一个登陆舰大队,以及3艘核潜艇。

看了这个实力对比,我们就可以知道为何美国要让第3舰队到亚太前沿来活动了。以前,一个第7舰队,加上日本或者韩国的海上兵力,就可以对中国海军取得优势,现在……所以第三舰队来了。

不过来了就来了,所谓“多几条靶船”的说法也不是假的——有本事把11艘航母都开到中国周边来呀,互相伤害呀?

所以,要想阻止那些野心家们的蠢动来,最好的办法还是展示实力:来呀,互相伤害呀?

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席亚洲

席亚洲

独立军事评论员,IT业观察者

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来源:观察者网 | 责任编辑:荀越
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