下一代战神之心:轰20的发动机选型
最近,随着空军招飞宣传片出现轰20的身影,关于它的信息越来越多,对它外形的描绘也越来越具体,令人眼花缭乱。但有那么一句话:一种作战飞机性能的好坏,并不决定于飞机设计师,而是取决于发动机设计师,推而广之,轰20是什么样子,采用什么样的气动外形,很大程度上还是取决于它用什么样的发动机。
半遮半掩的轰20
现在看来,以我国航空发动机的水平,轰20的动力不外乎涡扇、涡喷冲压和液体火箭三种,不同的动力对应着不同的气动布局,那么,来看看这三种动力各自对应的外形吧:
一是用涡扇发动机。如果轰20用它作动力,就会是B2或攻击11的样子,呈现无尾飞翼布局,这种外形的优点是能同时兼顾隐形、航程和载荷,但速度就比较难看了。我国的太行发动机已经比较成熟,为这种轰20配置类似F118的太行无加力版发动机难度不大,这是最容易的方案,就是一个中国版的B2或是放大版的攻击11。即使是这种轰20,也能极大提升我国的核威胁能力和空中打击能力。
轰20大概率是放大有人版的攻击11
二是用涡喷-冲压组合发动机。因冲压发动机没有压气机,不能在静止的条件下起动,必须与涡喷发动机配合使用,成为组合式动力装置。如果采用这种动力方案,轰20就会有类似黑鸟或XB70的造型,速度自然是快了很多,但隐身能力也下降的比较厉害。这种组合式发动机绝大部分时间是冲压发动机在工作,涡喷发动机只在起降的过渡阶段才开动,它耗油量大的缺点也可以接受。难点在冲压发动机上,虽然鹰击12超音速反舰导弹的亚燃冲压发动机达到了很高的水平,但却从未有这种动力应用于飞机的报道,要想在轰20上采用冲压发动机,必须解决它长期重复可靠使用的问题,难度极大。而且,这种组合发动机工况复杂,对航空发动机基础本来就薄弱的我国而言是一块非常难啃的硬骨头。
黑鸟的J58变循环发动机结构非常复杂
三是液体火箭发动机。用这种发动机的轰20类似于无侦8的有人放大版。这种造型直接去掉了进气道这个最大的反射源,即使有两个垂尾,隐身性能可以做到与攻击11相当。液体火箭发动机的燃烧室温度可达3000~4000℃,而涡扇发动机的加力燃烧室也只有2000多度。因此液体火箭发动机在推力上有很大优势,加速性方面,吸气式发动机更是无法与火箭发动机相提并论。与固体火箭发动机相比,液体火箭发动机的优势在于工作时间更长,能反复启动和控制推力大小。而且,我国在液体火箭发动机领域不像吸气式发动机那样与世界先进水平有巨大差距。
不过,必须为这种轰20研发一种液体火箭发动机的FADEC(全权限数字式发动机控制系统),尤其要解决精准控制的问题。
无侦8用的是液体火箭发动机
以我个人判断,第一种轰20出现的概率最大,第三种轰20虽然最理想,但它涉及到火箭与飞机组合这样一个全新的领域,关键技术十年之内基本不可能攻克。第二种方案的轰20既复杂又不符合时代要求,不是正确的发展方向。但因此而认定轰20就是中国版的B2为时尚早,毕竟二十多年来世界航空科技发展得这么快,在轰20身上,一定有不少惊喜在等着我们!