美空军技术WS15即将量产，歼20完全版要上批量了吗？

　　这是WS10C还是WS15？
　　美《空军技术》声称：歼20配套发动机WS15测试已经完成，即将进入量产。不得不说美弟这次猜测的还算靠谱。那么WS15到底在哪里？其实远在天边近在眼前。可能很多人会说这不是WS10C吗？但是不要忘了，这是军迷对这台锯齿形喷口发动机的称呼，官方并没有承认这就是WS10C。这台发动机的编号更大的可能是WS15，至于是不是这个名称我们就静候官宣吧。
　　这是AL31FN还是WS10B？
　　关于歼20的发动机，一直是网上争议比较多的话题。早在2011年年底央视七台就官宣了歼20试飞阶段装备的就是WS10B发动机。但是依然有很多人强行将这台歼20试飞阶段就在使用的发动机称为AL31FN，一向比较显摆的俄罗斯都没敢这么宣传。不管怎么称呼歼20的发动机，WS15就要批量生产了，这是个极大概论的事情。早在2018年刘大响院士就清楚地讲过，我国的第四代涡扇发动机将在四五年后定型。从时间上来看，正是现在。从2017年9月这台锯齿形喷口的发动机开始装在2021号原型机上开始，到现在差不多刚好五年，也小批量服役考验过，可以正式定型了，批量生产正当其时。歼20完全版批量生产的条件也有了。可以说这是我国航空发动机历史上一个重要的里程碑。我国的航空发动机又向前迈进了一大步，即将正式跨入第四代发动机的时代。
　　我国研制的五个量级的核心机的派生动力规划
　　回顾我国军用涡扇发动机研制的历史，WS15可能是第一个完全独立自主从核心机开始研制的航空发动机。虽然此前的太行发动机的核心机也是自研的，但核心机毕竟还是有参考其他国家的设计。WS15使用的核心机才是我们真正从头开始研制的核心机。关于歼20的发动机，我们前面写过的文章已经非常多了，我们今天就简单做个回顾。我国曾经规划过五个不同流量的核心机型号，除了上图中的五个，另外还有一个35公斤每秒流量的核心机。图上这个30公斤每秒流量的核心机就是WS15发动机的核心机，被称为高推核心机。计划应用于我国歼20的发动机上，这是我国首个第四代涡扇发动机，计划推重比为十。
　　2006年6月我国推重比10的发动机开始立项论证
　　但是我国研制第四代涡扇发动机的过程并不顺利，虽然在2006年我国已经正式开始立项研制推重比为十的第四代涡扇发动机，但是此时高推核心机的高空台测试并没有完全达标。完全达标是2009年年底的事情了。所以直接研制推重比为十的第四代涡扇发动机就遇到了困难。但是歼20的研制等不起，于是就搞了一个过渡型号，这个就是WS10B，或者叫太行发展型发动机。也就是将太行发动机的核心机直接换掉，换上高推核心机。这样实际上就是将高推核心机降级使用，技术指标比原计划的指标要低一些。但是可以暂时回避高推核心机没有完全达标的问题，只使用已经达标部分的参数指标。这个可能就是太行发展型发动机为什么不叫太行改进型发动机而叫太行发展型发动机的根本原因。
　　太行发展型发动机
　　WS10B最终的技术指标深圳电视台在2018年报道歼10C战斗机服役时提到过，军用推力90千牛以上，加力推力144千牛。按照小涵道比涡扇发动机的涵道比推算，其军用推力应该在97千牛左右。对于歼20来说性能虽然不及美弟的F119发动机，但是性能差距不是跨代的。其实从核心机上来说，WS10B应该算是准四代涡扇发动机。有优秀的气动设计配合，歼20的综合飞行性能仍然是超越F22的。WS10B装备了J10C和歼16战斗机，不过没有矢量推力。WS10B的矢量推力版本就装备在歼20上，而且从试飞后期一直到歼20服役用的就是这台发动机。
　　歼20的发动机试飞阶段就是有矢量推力的这个已经官宣过了
　　看到官宣歼20的发动机有矢量推力，很多人就不再说歼20的发动机用的是AL31FN了，改成AL31FM1了。但是无论怎么改，不管是AL31FM1也好，AL31FP也好，甚至是F117和F117S也好，其矢量喷口和我们歼20的矢量喷口结构都是不一样的。维基百科上讲的AL31FM2甚至没有矢量推力。
　　这个型号是叫WS10C或者WS15其实不重要
　　WS10B虽然解决了歼20初始动力的问题，但是仍不是理想的动力，毕竟性能和F119还是有差距。作为我国最新的第五代战斗机，装备部队的时间比F22晚了近十年，在服役的中后期甚至要和第六代战斗机相遇。所以歼20的定位就不能是第五代战斗机而应该是第5。5代战斗机，最起码飞行速度要能达到第六代战斗机的水平，这样才能和第六代战斗机抗衡。于是就有了去年珠海航展上大家看到的这台锯齿形尾喷口的发动机。
　　这台发动机的涵道比大致在0。3到0。35的样子
　　换了这台发动机以后歼20的最大飞行速度大概在2。8马赫，这个速度上海交大有位教授在网上曾说过。这个飞行速度基本上也就是第六代战斗机的最大速度了。因为速度再快，现有的复合材料体系就完全不能用了，所以第六代战斗机的速度最多也就这样了。这个其实就是把高推核心机恢复到原计划指标的型号。至于这个型号是叫WS10C也好，叫WS15也好都不重要，大家清楚高推核心机发展的路径就可以了。
　　这台发动机的军用推力在105千牛左右，加力推力在155千牛左右。这些参数可能是早期的，最终数字可能在108千牛和156千牛的样子。当然去年珠海航展上大家看到的这台锯齿形喷口的发动机是没有矢量推力的，主要是因为机身锯齿和发动机喷口之间没有足够的缝隙，而喷口偏转是需要配合间隙的。不过有矢量喷口的版本已经试飞有段时间了，就是下面图片上的这个。而这个矢量推力版的发动机可能才是歼20完全版的动力。
　　歼20可能在试飞矢量推力版WS15
　　至于网上很多人说WS15推力在18吨甚至更大，那个估计已经是进一步改进的型号了。因为高推核心机原计划最大推力175千牛，18吨已经有点超出了，需要在WS15上进一步扩大涵道比。
　　高推核心机原计划最大推力175千牛
　　这一点可以从加力耗油率上看得出来。因为有国内军事专家讲过，WS15的推力超过18吨，加力耗油率为1。98，而F119的加力耗油率为2。4，高了很多，如果不扩大涵道比这几乎是不可能实现的。所以可以肯定这个加力推力在18吨以上的发动机应该是高推核心机第三阶段发展的产物。其推重比估计在10。7到10。8左右了。但是这个版本的发动机应该不是歼20完全版的动力，因为涵道比扩大以后对于超音速飞行性能有负面影响的。这个版本估计是用在歼20双座或者歼20歼轰改型号上的动力。关于我国高推核心机发展的历程我们又回顾了一遍，我们称其为WS15三步曲。前面其实已经写过很多篇文章了，链接附后仅供参考。想看当年央视7台视频的链接也在后面。歼20终极技术解析，纪念歼20首飞11周年J20的过渡动力J20VSF22专题