纸上的宣仔,为您解答。

美国人曾经调侃歼20是「大奶牛」,意思是歼20发动机不行,机动性差;但歼20的机动性其实远超他们的想像的。但是如果要把Tu-160的NK-32发动机装到歼20上,那歼20可真就成「大奶牛」了。。。你要知道图160可是最大起飞重量275吨的大家伙,人家只要推力,不在意发动机尺寸,所以才可以使用最大推力240千牛的NK-32。NK-32发动机长6米,直径1.4米,涵道比高达1.4,重量更是达到3.4吨,你确定歼20装得下?

图160用了4台NK-32涡扇发动机

NK-32,看看实物就知道不可能了。

实际上战斗机的发动机没有什么捷径可以走,靠大直径,大涵道比这条路就不要想了,因为这样虽然推力上去了,但是阻力也上去了,而且战斗机尺寸不可避免要增大,进一步限制了机动性。否则为啥不给歼20装上波音777的发动机?那玩意50多吨的推力。

波音777上最牛的民用航发引擎GE-90-115B,推力52吨

美国,俄罗斯中国乃至任何一个国家在研制战斗机时都使用涵道比尽可能小,直径尽可能小的发动机。比如F-22的F119,涵道比才0.3,重量才3,900磅,但可以产生15吨以上的推力。F-35的F-135发动机涵道比适当放大至0.57,就让推力达到了18吨。但是你让F-135把涵道比放大到1可不可以呢?显然是不行的,那样飞机就没有机动性可言了。而且战斗机的尺寸决定了发动机只能是螺丝壳里做道场,在有限的空间里尽量提升最大推力和响应能力。前者决定了飞机的极限速度,后者决定了飞机机动的泼辣性。所以歼20也不例外,我们唯一的道路就是突破小涵道比大推力涡扇发动机技术,别无他路可走。

F119发动机,在这么小空间内要产生15吨以上的推力,这个才是技术

F135发动机,适当提高涵道比至0.57,推力18吨,计划提升到20吨


图-160战略轰炸机是世界上最大的轰炸机,这款轰炸机安装有4台NK32库兹涅佐夫涡扇发动机,单台发动机推力达到130千牛,如果使用加力燃烧的话可以达到245千牛的最大推力。图-160战略轰炸机通过使用4台NK32发动机可以获得2500千米的时速,这是世界上飞行速度最快的战略轰炸机。NK32涡扇发动机长度为6000毫米,直径为1460毫米,质量为3400千克,4台NK32使用过发动机舱安装在图-160的机翼下方,2台为一组布置。

目前我国研制的歼-20战斗机是一款采用从俄罗斯引进的AL31F发动机的第五代战斗,AL31F发动机是一款在苏-27战斗机上广泛运用的大推力涡扇发动机,这款发动机正常推力是74.5千牛,使用加力燃烧之后的最大推力可以达到123千牛,比起图-160战略轰炸机使用的NK32就小了不少,加力燃烧的推力都没有NK32发动机的正常推力大。AL31F发动机的长度为4990毫米,直径为905毫米,质量为1570千克。

从NK32和AL31F的几何尺寸看两者的差距非常明显,也就是说采用了AL31F的歼-20战斗机是无法安装NK32涡扇发动机的,如果真的要安装就是要重新设计,而这个等于是全部推倒重来,战斗机的型号就不是歼-20了。在歼-20战斗机这个尺寸的机型上使用最大推力达到245千牛的发动机显然是大马拉小车的架势了。实际上安装一台NK32发动机就能够达到2台AL31F发动机的推力,但是由于NK32发动机过于沉重,所以机体需要经过特殊的设计。

战斗机的设计和发动机的匹配是息息相关的,在战斗机定型之后换装发动机是需要在各种几何尺寸和重量类似的状态下进行,而NK32和AL31F完全是两个不同体系的发动机,所以根本就无法进行替换。如果硬是要把NK32发动机装在歼-20上,那歼-20战斗机的作战半径会急剧下降,因为NK32是油老虎。在NK32如此的大推力的驱动下歼-20很容易达到高速飞行,但是机体将更为臃肿。


来人呐,给我把陕汽德龙的潍柴13升发动机拆下来,装在本人的五菱宏光上。

差不多就是这意思,歼20和图160虽然用的都是涡扇发动机,却不是同一个级别的型号。一个是庞然大物的轰炸机,一个是灵巧的战斗机,只把发动机换过来想搞什么?

对比一下TU160和苏27的个头

图160的NK321发动机是个长6米,直径1.5米,重3.4吨的庞然巨物。歼20用的AL31FN发动机是长5米,直径0.9米,重1.8吨的中型涡扇。压根就不配套,装也装不进去,如果想装上就得继续发挥你的脑洞,想办法把歼20改造成你需要的样子。

无法想像,应该是一种很奇葩的造型,我打赌这东西飞不起来,如果能飞起来,NK321发动机的超高耗油量也很感人。

给战斗机换发动机这事,也不是不能干,关键是两种发动机要匹配。直径、长度、重量都差不多就可以,比如歼20使用的俄制AL31FN发动机和国产涡扇10C发动机就可以互换。这两种发动机都是战斗机用的小涵道比大推,存在很多相似之处,而且在歼20的设计之初就考虑了发动机的互换性。

俄罗斯AL31和国产涡扇10可以。互换

又如F15战斗机,就有两种不同型号的发动机,普惠的F100-pw-220和通用的F110-ge-129,这两种型号的发动机各项指标也很接近,所以可以互换。

至于战斗机换轰炸机的发动机,就是瞎扯。

战斗机和轰炸机可以共用的是涡扇发动机的核心机,比如B2使用的F118发动机,就是在F110发动机基础上改进的不带加力型,涵道比和直径都有所放大。从这一点上说,轰炸机和战斗机的发动机还是核心机相同的同门兄弟。


如果这也行得通,美国当初大可在F-22上直接用B-1B轰炸机的F101发动机,又何必去捣鼓F119出来。同样的道理,即使图-160的NK-32发动机最大推力有137.3千牛,和涡扇-15的105千牛相比要高,但也注定两者所用的发动机不可能合用。

图-160所用的NK-32发动机的尾焰口几乎能站一个人进去

在尺寸上。图-160所用的NK-32发动机长达6米,直径也有1.46米,重达3.4吨;而歼-20用的涡扇-15长度才有5.05米,直径也只有1.02米,重量也仅为NK-32的一半。数据上相差不大,但歼-20作为一款隐身战斗机,所用的发动机在尺寸、重量以及推力上需要均衡,而图-160这样的轰炸机体型就摆在那里,追求的是大推力发动机。

图-160在翼身融合出和活动机翼内共有13个油箱,能够携带160燃油,平均算下来为每台发动机带40吨燃油。歼-20装一台NK-32就需要备那么多燃油,那2台呢?即使发动机推力牛战斗机也不可能这么玩,体型就在那放进去,装不进带不了。

不是我们造不了航空发动机,只是在狭小的体型里获得更大的推力,得靠各方面技术的积累。歼-20从原型机装上AL-31F,到涡扇-10,再到涡扇-15,是我国航空人不断摸索改进出来的。绝非靠脑洞大开,否则火箭发动机早就装在战斗机上。


把图-160战略轰炸机上发动机根本安装不到歼20战斗机上,楼主提问的问题太肤浅了。

那为什么说图-160战略轰炸机的发动安装到歼20呢?先看图-160的机身:长度 54.095米,翼展(全展开)后掠角20度:55.70米,(全后掠)后掠角65度:35.60米,高13.2m,再看图-160的发动机NK-321涡扇发动机大小:长度:6000MM,直径:1460MM,净重:3400KG,

图-160NK-321涡扇发动机

我们再看歼20的机身:长度 20.3米(不含空速管)翼展,12.88米 高度,4.45米,还有歼20发动机:AL-31F发动机:最大直径:1300mm,长度:4950mm,质量:1530KG

AL-31发动机

两者之间的数据对比发现,歼20发动机跟图-160的发动一比,简直就是虾米和大鱼的状态,差距太大了,图-160的发动机是歼20发动机的1倍多长了,所以压根也安装不到歼20这么小的机身上。歼20的整机大小也就是图-160的二分之一不到了,除非歼20重新设计,不过像图-160这样的庞然大物,做成四代隐身战机几乎没有可能了。所以用大马拉小车,你也是找不到合适的他的马鞍子。

图-160是俄罗斯的战略重器。我真是缺乏这样的战略轰炸机才会引起楼主的突发奇想,我们的轰20战斗机相信在不久的将来会展示给大家,到时候我们可以骄傲的宣布我国真正建成了三位一体的大国力量


咱们先来看看Tu-160上的发动机吧。

Tu-160上装备的是四台NK-32型发动机,这四台发动机可以将Tu-160推到2.35马赫的高速,并且可以让Tu-160以这个速度飞行2700公里的距离。

从数据上看,每台NK-32发动机的确可以提供大于245千牛的推力。如果加在歼-20上则的确可以为歼-20总共提供490千牛的推力,这样歼-20则有希望突破3马赫的极限速度。

然而(就怕「然而」吧?),如果从图片上单看发动机往往会丧失对发动机具体尺寸的认知,那么来个对比图吧:

一个俄罗斯地勤正在维护NK-32发动机,俄罗斯大汉基本身高在1.8-1.9米之间。那么这台发动机的直径其实已经大于1.4米了。而其长度更在6米尺度上。

将这个引擎塞入歼-20上则有点尺寸太过于不匹配了。

开脑洞的确是可以这么开的,我们做一个加长3米的歼-20,装上两台这样的引擎,但实际收效就不会像想像的那么美好了。

而且要知道的一点信息——NK-32引擎的耗油量,Tu-160内部的油箱满载是160吨,光是油就相当于3架半歼-20的最大起飞重量。这里就得说下NK-32的耗油量了(1.70千克/千克力/小时)。每台NK-32发动机在开加力的时候每小时耗油量为14.75吨,Tu-160的四台发动机每小时耗油量为58.8吨,也就是说满油的状态下160吨油够飞2.7个小时的(1小时1000公里。恰好2700公里)。

我们基本上可以知道歼-20载油量载8-10吨的范围内,如果用两台NK-32发动机的话在不开加力的状态(0.72-0.73千克/千克力/小时)下可以飞38分钟,如果开加力的话则只可以飞16分钟,并且这还只是算了一个纸面数据,还没有计算这台发动机3.4吨的重量。要知道WS-15发动机的重量仅仅为1.6吨,但其最大推力达到202千牛。

这样算下也就是利用了4台WS-15发动机的重量为歼-20提供了2.4倍WS-15的推力,不划算吧?

不过~~~开脑洞的不仅仅是题主一个人。NK-32发动机的确被设计用在了战斗机上。

雅克-43 是当年设计出来抗衡F-35的一型垂直起降战斗机。在这架飞机上就计划使用一台NK-32发动机,设计起飞重量达到23吨。Yak-43油很多超前的设计,包括隐身的外观和内置的弹舱等等等等,只不过,由于NK-32发动机过大的耗油量,因此这架「梦幻」飞机也仅仅是梦幻而已,只停留在纸面设计上,并没有生产任何验证机和原型机就直接被停止项目了。


歼20是我国自主研发的一款第五代隐身战斗机。歼20上所采用的气动布局和航电系统都非常的先进。但是由于我国航空航天发动机领域,技术并未达到世界一流水平,即便是装配有最先进的涡扇10B发动机,也只能在加力全开的情况下达到超音速航行。业主提出的这个假设,可以说脑洞开的很大了。图160战略轰炸机,续航能力强,作战半径大可以算是一款优秀的战略轰炸机了,当然他的核心发动机也是十分优秀的。

但是将轰炸机上的发动机移植到战斗机上面这一个就有点异想天开了。轰炸机和战斗机的战略定位不一样,也就造成了他们的尺寸不一样,相应的对发动机的要求也不同。战略轰炸机的目的是装在重型炸弹或者是航空航天炸弹,机体尺寸比较大,所以采用了推力大的,体积也比较大的发动机。

而战斗机尤其是第五代隐形战斗机,尺寸较小,机体根本装不下如此巨大的航天发动机。如果强行将轰炸机的发动机装配到战斗机上面,那么战斗机的体积会变得非常臃肿,失去原有的作用。而且图160战略轰炸机的发动机耗油量也是十分巨大的。图106战略轰炸机邮箱,全部装满油的重量完全抵得上三架歼20的重量。

战斗机发动机的研究方向,是向小型化和大推力输出来进行的。而不是想当然的,将大推力的发动机直接移植到战斗机上就可以解决问题。这也是我国航空航天发动机,核心技术一直没有得到突破的原因。浓缩的都是精华,但是要走到浓缩这一步,还需要很长的路要走。


歼20的发动机推力有点小?于是有些人开始到处寻找,想著把各种发动机往歼20身上塞,而这次,题主想要把图160的NK32发动机塞上去,这还是我第一次看见,也算是开了眼界了,会怎么样?会塞不进去啊,就这么简单。

图160那是啥啊,是大型战略轰炸机,空机重量都超过100吨,最大起飞重量超过200吨的大家伙,要让这个比运20还大的大家伙,拉著空对地导弹,飞出超音速来,那可不是一件容易的事情,也足见他搭载的NK32发动机多么厉害了,当然了,这款发动机还是一个可以航改燃的发动机,他还能在野牛这种气垫登陆舰上使用呢。

歼20的发动机推力是有点小,这是和典型的五代机,比如F22和苏57比起来的结构,但是他的发动机推力依然超过了大部分的四代机,他的单发WS10B发动机推力最大是14吨,双发28吨,比俄罗斯的苏57117S单发推力低0.5吨,双发低1吨,比F22的F119发动机单发低1.5吨,双发低3吨,不过我国正在研发新的WS15发动机,单发推力有18吨,所有问题迎刃而解。

那么图160的NK32推力有多大?22.6吨,如果装到战斗机上,它将是世界上推力最大的战斗机发动机,但是问题在于,他装不进去呀。NK32发动机,这种都可以装在野牛级气垫登陆就上的发动机,光是裸机长度就有20米,加上涵道的长度都能达到30米左右了,歼20也就20米长,这是要从机尾直接顶出机头呀!

那么可以放大歼20吗?可以,但是放大后得到的将会是一个轰炸机大小的歼20,那还有什么意义呢?起飞的距离、降落的距离、转弯的半径、爬升率、机动能力包括隐身性能都大不如现在,何苦呢?因此,完全没有必要把图160的发动机硬塞给歼20使用。


目前俄罗斯空军部队只装备了少量的图-160大型战略轰炸机,但俄罗斯对于这款大型轰炸机还是非常的重视的,前些时候,还派出这款大型战略轰炸机以全程不降落空中加油的方式,直飞美国的「后院」委内瑞拉,并与该国空军进行了联合演习。

同样的,也就在2018年的年初俄罗斯官方相关的新闻媒体就宣布了俄罗斯军用航空工业花费了几年的时间,终于再一次复活了已经停产多年的图-160大型战略轰炸机,并称计划通过几年的时间,为俄罗斯空军部队重新恢复起一支规模庞大的战略轰炸机部队。

至于,提问之中把俄制图-160大型战略轰炸机所搭载的航空发动机换装到国产第四代重型隐身战斗机歼-20的机身。显然,这样的设想非常的不靠谱,也是不切实际的。要是这样的做法行的通,俄罗斯早就把这款前苏联时期就研发成功的大推力涡扇航空发动机搭载在自己的第四代重型隐身战斗机上了,何必还要再去浪费和耗费这么多饭时间和金钱,去研制开发全新的大推力军用涡扇发动机。

而且,这款由俄制图-160大型战略轰炸机所搭载的NK-321加力涡扇发动机,不仅在相关的使用寿命上,以及相关的可靠性上,都远远不及近些年开始大量批量生产的国产大推力国产军用「太行」航空发动机。也据国外的相关新闻报道称,目前虽然俄罗斯军用航空工业已经具备了重新研发这款大型战略轰炸机的能力,但其配套的这款大推力军用航空发动机的相关生产能力,俄罗斯军用航空工业目前还不具备这样的能力。

也随著国内新闻媒体相关的报道称,国产大推力涡扇-15项目,近些时候已经有了重大的进展,国产第四代重型隐身战斗机歼-20,能够搭载上真正适合自己的航空发动机的好日子也不远了。


提问者可能是认为现阶段歼-20隐身战机发动机推力不足,使用的升级版俄制AL-31F涡扇发动机和国产WS-10「太行」系列发动机尚不足以让歼-20隐身战机拥有澎湃动力,所以就脑洞大开,想让歼-20隐身战机装上曾是全球推力最大的NK-32K发动机涡扇发动机,补齐发动机短板问题。这种想法的出发点是好的,但却是完全不可能的,让歼-20隐身战机换装NK-32K发动机这种想法完全无法实现,甚至是好心办坏事。

NK-32涡扇发动机是苏联时期专门为全球最大的轰炸机——图-160战略轰炸机研发的一款大推力涡扇发动机。NK-32涡扇发动机单台推力为137千牛,加力推力超过226千牛,总体性能比较先进。

图-160战略轰炸机装备4台NK-32涡扇发动机后,起飞重量达到245吨,载油量达到160吨,载弹量高达40吨,NK-32涡扇发动机显然是功不可没。推力巨大不可避免的使得NK-32涡扇发动机体积大幅度增加,总体体积非常惊人。

图-160战略轰炸机在机体下方设置了两个独立的发动机短舱,才分别容纳下两台NK-32涡扇发动机,算上NK-32涡扇发动机前方的可调楔形进气口和进气道,它的长度超过20米。

而中国歼-20隐身战机的机体长度不过为21米,NK-32涡扇发动机的安装所需长度和歼-20机体长度基本相同,那么歼-20隐身战机的机体该如何去装备1~2台NK-32K涡扇发动机呢?退一万步来说,假如真的要进行改进,此时歼-20的体积和外形可以参考图-22M3「逆火」轰炸机,但此时的歼-20早已经不是歼-20了。

发动机是一架战斗机上最大最重最关键的单一部件,战斗机更换发动机型号将涉及到机身后部设计、内部机体结构调整、战机重心与配平等设计问题,在这一点上,歼-10、歼-11B/BS这些经历过换装发动机的战机都是很有发言权的,它们在换装发动机时均遇到不少难题。对于隐身战机来说,发动机的重要性更是登峰造极,隐身战机的软体控制、飞火推一体化控制技术都将成为换发时的主要技术难题,甚至可以说是「换一发而动全身」,绝不是网友口里的换装某某发动机那么简单。


推荐阅读:
相关文章