相信这个消息大家已经看到了,2025年的2月,马斯克在互联网上公开打了美国军工的脸,那就是美国军用航发性能存在虚标问题。

长期以来,大众一直认为美国F-22战机,使用的F119型航发的推重比能达到10左右,但马斯克爆出这款航发的推重比实际上只有7左右。



F-22战机使用的发动机

并且不单单是F119型航发,F-35战斗机使用的F135型航发也出现了性能虚标的问题,其真实的推重比更是在7以下。



F135型航发

可以说从本世纪初F119型航发落地到现在,这款航发的性能骗了很多人30年

其实就美国这两款五代机使用的航发推重比虚标的问题,已经不算啥新闻了,算一个“旧闻”。

因为很早之前就有很多人怀疑过这两款航发的推重比问题,只是一直没有人关注。此次马斯克直接公布了美国军工系统的内部数据,靠着马斯克个人的名人效应,才搞得这件事人尽皆知而已。



F-22战机

推重比低,不代表航发落后

此外美国这两款航发的推重比虚标,也并不意味着这两款航发的性能就落后了。

因为航发追求推重比是“前冷战时代”的事情。当全球军工体系进入“后冷战时代”,以及在冷战结束后,各国航发就不追求极致的推重比了。



“前冷战时代”的涡喷发动机

“前冷战时代”航发追求推重比,是因为当时的空战还处于近距离格斗的模式,战机需要航发有更强的推重比来让它实现能量机动优势。

航发的推重比更高,可以让战机以更快的速度爬升飞行高度。

两架战机近距离缠斗的时候,爬升速度更快的一方可以通过一个回旋飞到敌机后面去,然后从敌机后面对其发动攻击。



战机缠斗

但是到了冷战末期以及冷战之后,随着战机上航电技术的不断发展,战机对航发的性能要求就不那么强烈了。

因为随着航电技术的进步,两方战机之间的空战距离正变得越来越远。

此前战机需要近距离缠斗的时候,两方战机的距离短则数百米,长也就不到5公里距离。

后续随着远程空空导弹的服役,以及战机航电系统的提升,双方战机的空战距离少说也有30公里以上了。



空空导弹

再后来随着空中预警机的出现,以及数据链路系统带来的体系化优势,双方战机可能在100公里,甚至是150公里以上就能解决战斗。



空中预警机大幅度提升了战机的打击距离

这种背景之下,战机就不需要有那么强的机动性,航发提升推重比的需求也在放缓。

到了现代,战机的航发除了追求推重比外,还要追求性价比。

因为现代不管是战机还是航发,成本都在不断的拉高。

1980年之前一架F-16战机1000万美元出头,到现在一架F-16V能卖到1.2亿美元一架,我国卖给巴基斯坦的歼-10C也差不多是6000万美元一架。



F-16战机

虽然美元在这几十年内贬值了不少,但是战机差不多10倍的价格提升显然远超过了美元的贬值速度。

可以说在“前冷战时代”,战机还能当成消耗品来用。但到了现在一架三代机能到6000万美元以上,甚至是超过1亿美元一架的时代,全球没有一个国家能把这玩意当成消耗品。

因此现代的航发除了要追求更大的推重比,还要追求更高的性价比。

提升航发的性价比主要就是提升航发的使用寿命。通过拉长航发的使用寿命,就能摊平航发在全寿命周期内的使用成本。



技术人员学习航发维护

比如说当两台航发的造价都是1000万美元的时候,一台航发用5年,一台航发用4年。那么前者相当于每年的使用成本是200万美元,后者每年的使用成本是250万美元,自然是后者相对更贵。

航发要提升推重比,除了提升航发的推力外,就主要是对航发进行减重。

当时间来到21世纪,因为材料学的发展进入了一个比较慢的时期,航发的推力提升变得越来越难,就导致现代的航发相较于20年前,乃至是30年前的航发,推力并没有太大的进步。



航发推力提升速度正越来越慢

同时各国又要提升航发的使用寿命,就得提升航发的重量。

因为要提升航发使用寿命,航发上部分区域就得用更厚实、更重的零部件。

此外各国还在尝试给航发装更多的电子设备,来实时监控航发的状态,从而更好的维护航发,以提升航发的使用寿命。而这些电子设备也是要成本的。

然后我们就会发现,航发的推力发展速度慢下来了,但重量却越来越大。由此航发的推重比提升几乎就陷入了停滞。



现代航发多了很多其它零部件

各国在研发新的航发

总的来说,任何设备的发展都会有一个边际效益。也就是发展到一定程度后,你投入更多的资金去研究,却达不到以前那种发展成果。

航发的推重比发展陷入停滞,本质上就是这种边际效益正变得越来越明显。

要破除这种边际效益,最直接的办法就是走一条新的航发发展路线。比如说当前中美都在研发“变循环发动机”,正计划将这款航发用在六代机身上。



美国的变循环航发XA100项目

除开变循环发动机,我国可能还在研发技术门槛更高,性能指标更强的“爆震发动机”。

这玩意如果落地,那在航发领域绝对是一个革命性的突破,到时候别说航发推重比达到10了,就是达到100都有可能。



试车台上进行爆震发动机点火测试

从二战的螺旋桨航发到“前冷战时代”的涡喷,再到现在各国战机用的涡扇发动机,航发每一次更换赛道,其推重比都会出现一次革命性的突破。

现在我国研发的震爆发动机,或将是航发领域的又一次革命。

信息来源:
【1】观察者网·《港媒:中国研制出全球首台以航空煤油驱动的斜爆轰发动机》
【2】中国军网·《高超声速飞行器的新“心脏”》
【3】大众日报·《“猛禽”不猛?美国五代机数据“缩水”,中国涡扇-15或已超车》

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