殲20「完全體」來了,國產六代機還會遠嗎?
6月29日,一架新生產出來的「黃皮」殲20,在成都的熱浪和人們的期盼中,加速滑跑,沖入雲霄。當天晚上,隨著久違了的「爬牆黨」視頻和照片逐漸流傳開來,現場橫幅上「……XX-15發動機配裝殲-XXA……」的字樣,讓坊間傳言的「殲20完全體」——這個自從2001號718工程驗證機2010年耶誕節橫空出世以來,就在軍迷之間爭吵不休的概念——在將近13年後,終於有了一個接近事實的答案。
本文獲《觀察者網》授權轉載。
對比珠海航展上殲20的起飛視頻和這次的「爬牆黨」視頻,不需要多麼複雜的計算,就能看出這架「黃皮」殲20滑跑用時明顯縮短。考慮到相比11月陰雨連綿、溫度尚可的珠海,6月底已然烈日炎炎、天乾物燥的成都,並不是一個更適合發揮出發動機起飛推力的地方;數秒間的差別,更是讓人平添對這款「四代大推」的更多期許。
網傳殲20換上「渦扇-15雙發動機」後的試飛影片:
對很多軍迷來說,這份期許很大程度上是來自對渦扇15「久拖不成」的印象,而這種印象的產生,很大程度上又是因為這個型號曝光實在太早。當下文這張照片於2006年年底曝光時,距離2001號驗證機橫空出世還有5年,國產第三代軍用大推力渦扇發動機「太行」設計定型更是才過去一年。試想一下,「太行」定型帶給軍迷們的欣喜尚未過去,「四代大推」又似乎已經過了「紙上得來終覺淺」的階段,這怎能不叫人期待下一次瓜熟蒂落?
然而直到2012年航空工業出版社出版了《一路前行:飛機設計專家李明》一書,我們才在插圖和文字中發現,渦扇15完成立項綜合論證,已經是2006年2月底的事兒了。從2006年下半年開始,有關廠家陸續加工交付的發動機鍛件等部件,都只是用於單獨的測試工作:換言之,這是一次對全國航空發動機行業的「四代大推製造准入資格考試」,距離製造出真正的渦扇15還為時尚早。
此時距離殲20立項研製僅剩不到兩年時間,尋求過渡動力方案成為必然選擇(值得一提的是,在718工程驗證機的研製階段,曾有過使用兩台特製的渦扇10改型首飛、以實現「國機國發」這一宣傳目標的方案,但最終並未實施)。
依靠著這些基於第三代渦扇發動機技術改進的「備胎」,殲20走過了從驗證機到原型機、從被形容為「搓」的手工打造到小批量生產的過程,先後亮相珠海航展和沙場閱兵,但軍迷們從未忘記那位元許久沒有官方消息的「正宮娘娘」。
2018年7月7日,長期負責中國航發的研製統籌工作、堪稱「掌門人」的劉大響院士在一次公開講座中提及,我國第四代軍用小涵道比航空發動機項目進展順利,將在未來3-5年內設計定型。這是渦扇15在媒體上沉寂多年後,首次有權威消息披露其研製進度。3年後,在2021年9月28日的中國航展新聞發佈會上,殲20飛行展示指揮員李吉寬空軍大校證實,這是殲20換裝國產發動機後首次對外公開展示。
2022年11月25日,劉大響院士在2022中國航空產業大會暨南昌飛行大會主旨報告會上,再次提及了渦扇15的研製動態,「第四代就是我們殲20要用的發動機,這個發動機呢,現在還沒有裝備,但是我們已經首飛了。」2023年3月26日,中國航發北京航空材料研究院項目負責人張勇在演講中稱,「渦扇15已經實現批生產交付,材料已經固化。」
遙想當年,「太行」受困於可靠性無法批量服役,讓人歎息「心臟病」何時能除、差距何時能縮短時;消息時有時無的渦扇15,是黑暗中帶給人希望的一點燭火。
時光荏苒,當使用國產大涵道比渦扇發動機渦扇20的運20穿上軍裝,當國產民用渦扇發動機CJ1000A在運20改裝而來的飛行台上開始測試,當航發各領域捷報頻傳時,渦扇15已經不是那顆夜空中最亮的星。回望這十幾年,從不為人知的辛酸到逐漸多起來的好消息,直至2023年6月29日那一刻,再多的感慨都顯得蒼白無力,唯有「苦心人天不負」六字而已。
而在渦扇15苦練內功的這些年裡,隨著「百年未有之大變局」的到來,各方向軍事鬥爭壓力的增加,原計劃作為過渡的殲20基本型,獲得了遠超預計的訂貨量。如今殲20基本型的生產數量早已超過了F-22,甚至可以說,如果不是渦扇15如約朝著劉大響院士2018年公佈的「3-5年內定型」前進,那麼僅殲20基本型的產量就將兩倍於F-22都並非天方夜譚。而這樣的生產規模,也促使殲20基本型在多個生產批次中不斷得到改進——這一點,自然要優於在後冷戰浪潮中「戛然而止」的F-22。
例如,作為一架高度強調綜合生存性的飛機,殲20不僅具備出色的隱身性能和電子對抗性能,更是考慮到如果一切手段都未能奏效,飛機仍被敵火力擊中的情況,為此其大多數機載設備都採用了多重備份模式,保證飛機在受損時仍能保持一定飛行性能和作戰能力。但這也使得殲20機體內部的設備填充率頗高,導致早期批次飛機的機務檢修工作量很大。根據部隊實際使用意見,後期批次的殲20機體內部佈局不斷優化,主機廠所與子系統廠所攜手提升機載設備的可靠性和自檢率,使得這一問題得到了明顯改善。
以臻于完善的人機功效為代表的分階段綜合改進專案,讓殲20部隊空勤和地勤的滿意度可謂「與批俱增」。也難怪空軍最早幾支接裝殲20的部隊,儘管飛機的機載軟體也得到了升級,但在對抗中參觀兄弟部隊的新批次殲20時,面對外觀遠看上去幾乎毫無區別的兩批飛機,他們仍發出「我們的飛機有點落後了」的感慨——這在空軍那些裝備早期三代機、乃至二代機的兄弟部隊聽來簡直是「凡爾賽」。
殲20基本型的不斷改進,一方面讓原本沒打算在該階段就「徹底挖潛」的研製團隊,在殲20「完全體」之前就已經擁有了相當於一個小改型的發展經驗。這讓此時的「完全體」在技術上必須相比殲20立項研製時的「完全體」更進一步,否則相比基本型就難稱有本質進步。另一方面,殲20基本型在短短幾年內通往產量「爬坡」的歷程,也讓生產單位及時開始思考,在祖國和人民需要更為複雜的「完全體」也儘早爆產能之前,如何做到未雨綢繆。
儘管F-35近年來總被人拿著負面新聞說事兒,但作為世界上第一款「爆產能」的五代機, F-35的生產組織流程,仍然是非常值得後來者學習的對象
對於第五代隱身戰鬥機這種先進技術密集型產品來說,儘管在21世紀進入第三個10年時,中國已經是這個領域當之無愧的世界第二強國,但要想實現從殲20基本型到殲20「完全體」,從設計到生產的畢其功於一役,仍然存在不少技術風險。
如果選擇在殲20基本型後期批次的基礎上進行部分改進,作為連接兩個型號之間的過渡,不僅耗時費力,而且這個改進型本身也必須嚴格按照節點推進,使其在新技術驗證上註定難以「無憂慮操作」;而立項時就以包括無人機空戰指揮在內的新技術驗證為主,沒有明確「節點包袱」的殲20雙座型,恰好成了一個非常合適的出發點。
筆者在《航空知識》雜誌2022年第1期為殲20雙座型撰文時,標題是《敢為天下先》。2021年年底首飛的殲20雙座型,不僅是全世界目前唯一進入了試飛階段的雙座型五代機,更是一架相比殲20基本型,驗證了大量新材料、新結構、新工藝,其中相當一部分是全球首創的新型五代機。特別是其中許多「想用戶之未想,急用戶之未急」的內容,使得殲20雙座型承擔的科研使命,遠超一般意義上的新機原型機。甚至可以認為,殲20雙座型在試飛中經歷的酸甜苦辣,正是讓今日的殲20「完全體」在F-35新批次面前,也足以圍繞著「五代半」的定義爭短論長的重要資本。
因此,當外形上幾乎可以形容為「單座版殲20雙座型」的那架「粗脖子」原型機於去年年底首飛時,即使還沒有換上目標發動機,但它已經具備了「完全體」應有的大多數要素。也許對於已經看慣了殲20基本型的軍迷朋友們來說,「完全體」看著還讓人有些不習慣,但對於它的製造者和使用者來說,這架被形容為「簡直能讓飛行員隨心所欲」的「粗脖子」,就是殲20當前最為完美的樣子。
目標發動機的裝機使用,則讓這份完美進一步充盈到飛機的每個細節中。即使在動力有所欠缺的限制下,通過精心設計,殲20基本型已經是一架為了戰場上可能出現的各種複雜情況而充分準備的飛機。
而推力更為澎湃的渦扇15,不僅將全面提升飛機的機動性,大幅延伸其超音速航程,為飛行員提供更多可供選擇的任務剖面。機上供電、冷卻、液壓等系統也將獲得前所未有的功率冗餘,讓駕駛殲20「完全體」的飛行員們只需思考如何更好完成任務,至於任務背後所需的能量「飛機自己會解決」,並為今後的升級留下充足空間。
不過人性總是「貪婪」的,即使6月29日已經漸有繼「20110111」之後又一里程碑之勢,很多人仍然因為此次裝機的渦扇15不是向量噴口版本而感到遺憾。筆者比較喜歡在現場觀禮的一位朋友開的玩笑,「看來用戶對推重比還是有執念的」。考慮到後繼原型機必然也將陸續進入蓄勢待發的狀態,屆時由技術狀態存在細微差別的幾架「完全體」展開對比測試,那必將是比殲20基本型原型機密集試飛階段(2014-2016年)更精彩的畫面。
讓殲20「完全體」能夠相對「慢工出細活」的一大底氣,正是殲20基本型的快速生產和形成戰鬥力。隨著「老殲20部隊」經驗的傳承,三代機部隊換裝殲20的速度不斷刷新記錄,一波波赴廠培訓分隊正以前所未有的速度投入改裝學習中,力爭在對台軍事鬥爭新節點前換羽重生,在真刀真槍的戰場上打破強敵軍事霸權的迷夢。正如殲20總設計師楊偉在2017年底寫給「2035年的殲20」的那封信所說:「後來啊,你是祖國海天的堅強衛士,擔當在這頭,威懾在那頭」。
說來楊總那封信的最後一句是:「而現在,你是戰鷹家族的不老傳說,引領在這頭,希冀在那頭」,其實「那頭的希冀」,距離我們也已經並不遙遠了。在「敢為天下先」的殲20系列技術發展的持續牽引下,如果新一代殲擊機的真容比更受萬眾期待的下一代戰略轟炸機更早出現,並不值得我們大驚小怪。真正值得期待的是,它能否領先於美國下一代戰機NGAD亮相?如果這個夢想能成真,必將是比當年2001號驗證機亮相更令世界震驚的標誌性事件。
無論是年交付數量還是生產機型的全面性,今天的中國航空工業已經實現了對俄羅斯和歐洲的趕超,在各型先進殲擊機的生產上尤其如此。在這樣的勢頭下,迅速發展出下一代殲擊機是產業發展的必然結果。
而當運20已經成為全世界唯一穩定批量生產的大型運輸機時,中國在大飛機事業上的發展前景同樣可期;更不要說雖為後起之秀,但型號反覆運算發展已堪稱世界第一的中國預警機事業了。相對來說,我國現階段在轟炸機領域、尤其是平台本身長期處於低技術重複階段的現狀,就使得這種發展勢頭必然要弱一些。
歸根結底,航空工業乃至軍事工業的發展,雖然可以通過預研工作等方式少走彎路,但要想真正實現進步乃至趕超,仍然少不了一代代型號的適時牽引。而這些技術跨越性較大、往往需要全國協作的型號,更是不能脫離國家的工業體系而存在。
所以等待下一個突破的我們,不妨多關注一下我國工業製造能力的整體進步情況;須知當國家的工業體系足夠成熟全面,足夠在每一個門類都至少有所作為時,就連一些過去被認為是「祖宗之法不可變」的、系統內習以為常的慣例也正在被打破。
舉例來說,在疫情和貿易戰等外部因素的推動下,系統內過去習慣使用的進口航空器件,正在被國產器件全面替代,使得目前各型國產新機的國產化率都實現了決定性提升。
儘管這難免帶來短期內的不適應,但一旦這個坎被徹底邁過,再看看近年來美軍裝備採購供應鏈也開始要求全面自主,「強敵竟是我自己」的笑談也就不再是笑談——或者說,到底誰才是更能實現全面獨立自主的那一個呢?
「中國命運,自己主宰」
想成為超級工業大國,絕不是輕輕鬆鬆、敲鑼打鼓就能實現的。這個道理,此時此刻那些在烈日下慶祝建黨102周年、慶祝「雙過半」目標、慶祝新機完成重大節點的航空人們最懂。