[转帖]“龙心”与“象心”的较量—J10与LCA的发动机探讨

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<P>J-10，LCA作为中国和印度21世纪头20年的主力战机，都代表着本国最先进的科技水平及战略水平，无疑这两种飞机日后的大规模列装可能会对亚太地区的军事平衡产生巨大影响。

J- 10是一架单发单座多用途战斗机，单垂尾，采用机腹进气和无尾三角翼加近耦合全动鸭式前翼的气动布局，进气口前移，进气道略带S形；机头尺寸较大，略下勾，翼身融合体更加饱满，机翼内段后掠增加，形成双三角翼。LCA是一种单发单座轻型战术战斗机，采用无水平尾翼的大三角翼设计，LCA机翼为三角翼，但在翼根部前端切去一块，前缘后掠角减少，形似“双三角形”。据说这种形状在飞机大迎角飞行时能产生较强的翼根前缘涡流，可提高机翼升力。这种气动外形能够在确保LCA轻小性的同时，最大限度地减少操纵面，扩大外挂的选择性、增强近距缠斗的能力；LCA的设计重点是空中格斗，同时也具备一定的对地攻击能力和超视距空战能力。LCA外形布局与众不同，没有水平尾翼，也没有像“阵风”、JAS-39等无尾三角翼飞机普遍采用的鸭式前翼。
发展渊源

J-10的涡扇10发动机
发动机一直是中国航空工业的软肋，同样也困扰着歼-10。在与西方交恶前，据说我国获得了美国第三代战斗机的涡扇发动机核心机，以此开始了国产涡扇的研制工作。但由于根基太差，该涡扇和涡扇-6、涡扇-9的研制一样，非常的艰难，基本无法满足战斗机研制进度的要求。

面对中国航空界的严峻局面，国家于八十年代中期决定发展新一代大推力涡扇发动机，这就是涡扇10系列发动机。依据装配对象的不同，涡扇10系列有涡扇 10、涡扇10A、涡扇10B、涡扇10C、涡扇10D等型号，其中涡扇10A是专门为中国为赶超世界先进水平而上马的J-10配套的。中国为加快发展涡扇10系列发动机，采取两条腿走路方针。一是引进国外成熟的核心机技术。中美关系改善的八十年代，中国从美国进口了与F100同级的航改陆用燃汽轮机，这是涡扇10A核心机的重要技术来源之一；二是自研改进。中国充分运用当时正在进行的高推预研部分成果（如92年试车成功的624所中推核心机技术，性能要求全面超过F404），对引进的核心机加以改进，使核心机技术与美国原型机发生了较大变化，性能大为增强。这里说句题外话，网上有人说涡扇10是在 F404基础上放大而成，性能直逼F414，似乎也不无道理，因为核心机技术来源较多，不能单纯说由那一家发展而来。
由于涡扇-10系列研制进度滞后，或者说性能达不到要求。因此才有了第一批J-10不得不引进俄罗斯AL-31系列发动机救急的尴尬。为此俄罗斯AL- 31的设计局专门演化了AL-31FN型，机匣外观改变以适应歼-10现有设计。此外俄方还在2002年航展上演示了用于AL-31FN的矢量喷口。正如之前所说，歼-10要用不同的发动机，就必定要改变机体设计，后机身外形也改得颇为怪异。
印度的“轻型战斗机”计划始于1983年。印空军希望用其取代老式的俄制米格-21、米格-23战斗机和英国产的“美洲虎”攻击机。印HAL公司早在 1990年就已完成飞机的设计工作。令人沮丧的是，由于国产发动机迟迟无法达到军方要求，不得已，印只好选择了国外产品。印总共为首批两架试验机订购了 11部美国通用航空发动机公司的产品。2001年1月，第一架试验型LCA成功升空。就在这时，印度却因其核武器计划遭到了华盛顿的制裁。
由于缺乏发动机，LCA计划受到严重阻碍，其造价也提高了近3倍。一架LCA轻型战斗机在1985年时的估计价格仅为230万美元，但现在这一数字已变为 1840万-1960万美元。除此之外，LCA计划受阻还迫使印空军对其老式的米格-21战斗机进行现代化改造，印已为此花费了约5亿美元。
LCA在试飞阶段主要采用美国的F-404涡扇发动机，但印度不希望长期进口发动机， 便投资数亿美元，由国家中央燃气轮机研究中心（GTRE）自行研制一种名叫GTX-35VS卡佛里（Kaveri）型涡扇发动机。

两种战斗机都是缺乏发动机导致发展计划受阻,也都是先使用进口的发动机,然后再配装自己研制的发动机.两种战斗机同时都采用常规飞行方式，目前都未采用矢量推力发动机。

结构工艺

涡扇10/10A是一种采用三级风扇，九级整流，一级高压，一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮，即所谓的3+9+1+1结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机。涡扇10A的制造工艺与F100、AL-31F相似，十分先进，外涵机匣利用中推部分先进技术采用高性能的聚酰亚树脂复合材料，刷式密封，机匣所用材料与美制F414相似，电子束焊接整体涡轮叶盘，超塑成形/扩散连接四层风扇导流叶片，钛合金宽弦风扇空心叶片，第三代镍基单晶高温合金，短环燃烧室，收扩式喷口，全权限电子控制技术，结构完整性设计，发动机制造和设计十分先进，不亚于世界同时期先进水平。

涡扇10的性能
空气进量100kg/sec
总增压比:30
涡轮机进口温度:1700-1750k

涡扇10加力风扇的性能的一些主要数据为如下：高、低转子的转速分转别是13 kr/min，16.2 kr/min，涵道比0.5，总增压比30，323 m/s和334 m/s，空氣流量M=100 kg/s，主燃烧室及加力燃烧室供油量分别为2.6 kg/s,2.85 kg/s。最大推力73.5kn，加力最大推力110kn。涡扇10装有无锡航空发动机研究所研制的FADEC。

LCA 使用的Kaveri 发动机,推力比F-404稍大，最大加力推力80千牛，不开加力最大推力50.7千牛。“卡佛里”发动机重约1050千克，采用二级涡轮、3级低压压气机和6级高压压气机。从这些数据看，与当前国外先进战机所用发动机水平相当。此外，该发动机设计时考虑了南亚地区高温天气的环境因素，据说还具备一定的矢量推进能力。

Kaveri的性能
空气进量: 78 kg/ses
旁通比 : 0.16
总的压力比 : 21.5
涡轮机进口温度 : 1487-1700K
对推的重量比 : 7.8

性能比拼

航空动力装置是飞机的心脏，在这一尖端领域，亚洲国家一向落后于欧美先进国家。也是因为如此，中国和印度这样雄心勃勃的亚洲大国才会不惜投入巨额资金在这一技术领域。

　这两种飞机有类似的加速性能和飞行高度。LCA最高速度为1.7马赫，J-10能飞2马赫。LCA的作战半径大约850公里，J-10的作战半径位于 550到1100公里之间（基于最新的数据）。LCA更适合于截击用途，由于其三角翼在截击时所需的跨音速和超音速飞行中效率很高。J-10基于Lavi 在近距离空中支援所需的亚音速飞行中更具效率。

飞机最难改的部分就是发动机，事实上由于发动机推力增大导致空气流量增大进气道必须进行修改，而且发动机自身重量的变化也会引起战机重心的变化另外飞机原有的结构也要修改。所以一般情况下现代战机很少对发动机进行修改，大多在原有发动机的基础上进行小修小补。从中可以看出作为J-10的动力的涡扇10发动机必定是处于AL-31FN的水平。
　 LCA的有效载荷为4000公斤， J-10的有效载荷为4500公斤。两种飞机本质上能携带同样数量的武器来进行打击任务。当然，J-10在近距离空中支援所需的低速飞行中更具效率。两种飞机在截击任务时效用相当。

涡扇10的推力应大于AL-31F的12500公斤，估计在13000公斤左右，推重比应在7.5以上，技术上相当于国际上70年代中期的水平。估计比F -16、F-15早期型的F100-PW-100要好。从“昆仑”研制成功到短时间内又研制成功“昆仑II”的情况来看，涡扇10定型后，估计两年内又会研制出性能更好的涡扇10-II，推重比会大于8，推力可能会达到14000公斤左右，其生产型的涡扇10-II可望达到国际上80年代中期的技术水平。
LCA使用提供27,000 磅推力的Kaveri 发动机，它推重比为1.7。LCA的机动性好，最大飞行速度为1.7马赫。使得其推重比达到1.7，J-10 使用提供27,000 磅的推力且推重比为1.75的WS-10发动机。两个发动机都是低燃料消耗。 Kaveri发动机的优良特性使得其在高海拔和高温环境中不损失推进效率，同时其还具有高性能的外部损害保护能力。从另一个角度看，WS-10是否具有这种保护特性值得疑问。

以上两种战机虽然几乎是同时发展的，但由于各自的国情与需求不同，同时技术层次与作战效能上也有很大的差异。两种飞机同样地是战区飞机并且通常在附近地域执行防空任务,或是打击缺乏的防空掩护的地面目标。两者都是优良的飞机并且优于他们的主要对手--台湾和巴基斯坦的 F-16A战斗机。
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<P>J-10，LCA作为中国和印度21世纪头20年的主力战机，都代表着本国最先进的科技水平及战略水平，无疑这两种飞机日后的大规模列装可能会对亚太地区的军事平衡产生巨大影响。

J- 10是一架单发单座多用途战斗机，单垂尾，采用机腹进气和无尾三角翼加近耦合全动鸭式前翼的气动布局，进气口前移，进气道略带S形；机头尺寸较大，略下勾，翼身融合体更加饱满，机翼内段后掠增加，形成双三角翼。LCA是一种单发单座轻型战术战斗机，采用无水平尾翼的大三角翼设计，LCA机翼为三角翼，但在翼根部前端切去一块，前缘后掠角减少，形似“双三角形”。据说这种形状在飞机大迎角飞行时能产生较强的翼根前缘涡流，可提高机翼升力。这种气动外形能够在确保LCA轻小性的同时，最大限度地减少操纵面，扩大外挂的选择性、增强近距缠斗的能力；LCA的设计重点是空中格斗，同时也具备一定的对地攻击能力和超视距空战能力。LCA外形布局与众不同，没有水平尾翼，也没有像“阵风”、JAS-39等无尾三角翼飞机普遍采用的鸭式前翼。
发展渊源

J-10的涡扇10发动机
发动机一直是中国航空工业的软肋，同样也困扰着歼-10。在与西方交恶前，据说我国获得了美国第三代战斗机的涡扇发动机核心机，以此开始了国产涡扇的研制工作。但由于根基太差，该涡扇和涡扇-6、涡扇-9的研制一样，非常的艰难，基本无法满足战斗机研制进度的要求。

面对中国航空界的严峻局面，国家于八十年代中期决定发展新一代大推力涡扇发动机，这就是涡扇10系列发动机。依据装配对象的不同，涡扇10系列有涡扇 10、涡扇10A、涡扇10B、涡扇10C、涡扇10D等型号，其中涡扇10A是专门为中国为赶超世界先进水平而上马的J-10配套的。中国为加快发展涡扇10系列发动机，采取两条腿走路方针。一是引进国外成熟的核心机技术。中美关系改善的八十年代，中国从美国进口了与F100同级的航改陆用燃汽轮机，这是涡扇10A核心机的重要技术来源之一；二是自研改进。中国充分运用当时正在进行的高推预研部分成果（如92年试车成功的624所中推核心机技术，性能要求全面超过F404），对引进的核心机加以改进，使核心机技术与美国原型机发生了较大变化，性能大为增强。这里说句题外话，网上有人说涡扇10是在 F404基础上放大而成，性能直逼F414，似乎也不无道理，因为核心机技术来源较多，不能单纯说由那一家发展而来。
由于涡扇-10系列研制进度滞后，或者说性能达不到要求。因此才有了第一批J-10不得不引进俄罗斯AL-31系列发动机救急的尴尬。为此俄罗斯AL- 31的设计局专门演化了AL-31FN型，机匣外观改变以适应歼-10现有设计。此外俄方还在2002年航展上演示了用于AL-31FN的矢量喷口。正如之前所说，歼-10要用不同的发动机，就必定要改变机体设计，后机身外形也改得颇为怪异。
印度的“轻型战斗机”计划始于1983年。印空军希望用其取代老式的俄制米格-21、米格-23战斗机和英国产的“美洲虎”攻击机。印HAL公司早在 1990年就已完成飞机的设计工作。令人沮丧的是，由于国产发动机迟迟无法达到军方要求，不得已，印只好选择了国外产品。印总共为首批两架试验机订购了 11部美国通用航空发动机公司的产品。2001年1月，第一架试验型LCA成功升空。就在这时，印度却因其核武器计划遭到了华盛顿的制裁。
由于缺乏发动机，LCA计划受到严重阻碍，其造价也提高了近3倍。一架LCA轻型战斗机在1985年时的估计价格仅为230万美元，但现在这一数字已变为 1840万-1960万美元。除此之外，LCA计划受阻还迫使印空军对其老式的米格-21战斗机进行现代化改造，印已为此花费了约5亿美元。
LCA在试飞阶段主要采用美国的F-404涡扇发动机，但印度不希望长期进口发动机， 便投资数亿美元，由国家中央燃气轮机研究中心（GTRE）自行研制一种名叫GTX-35VS卡佛里（Kaveri）型涡扇发动机。

两种战斗机都是缺乏发动机导致发展计划受阻,也都是先使用进口的发动机,然后再配装自己研制的发动机.两种战斗机同时都采用常规飞行方式，目前都未采用矢量推力发动机。

结构工艺

涡扇10/10A是一种采用三级风扇，九级整流，一级高压，一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮，即所谓的3+9+1+1结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机。涡扇10A的制造工艺与F100、AL-31F相似，十分先进，外涵机匣利用中推部分先进技术采用高性能的聚酰亚树脂复合材料，刷式密封，机匣所用材料与美制F414相似，电子束焊接整体涡轮叶盘，超塑成形/扩散连接四层风扇导流叶片，钛合金宽弦风扇空心叶片，第三代镍基单晶高温合金，短环燃烧室，收扩式喷口，全权限电子控制技术，结构完整性设计，发动机制造和设计十分先进，不亚于世界同时期先进水平。

涡扇10的性能
空气进量100kg/sec
总增压比:30
涡轮机进口温度:1700-1750k

涡扇10加力风扇的性能的一些主要数据为如下：高、低转子的转速分转别是13 kr/min，16.2 kr/min，涵道比0.5，总增压比30，323 m/s和334 m/s，空氣流量M=100 kg/s，主燃烧室及加力燃烧室供油量分别为2.6 kg/s,2.85 kg/s。最大推力73.5kn，加力最大推力110kn。涡扇10装有无锡航空发动机研究所研制的FADEC。

LCA 使用的Kaveri 发动机,推力比F-404稍大，最大加力推力80千牛，不开加力最大推力50.7千牛。“卡佛里”发动机重约1050千克，采用二级涡轮、3级低压压气机和6级高压压气机。从这些数据看，与当前国外先进战机所用发动机水平相当。此外，该发动机设计时考虑了南亚地区高温天气的环境因素，据说还具备一定的矢量推进能力。

Kaveri的性能
空气进量: 78 kg/ses
旁通比 : 0.16
总的压力比 : 21.5
涡轮机进口温度 : 1487-1700K
对推的重量比 : 7.8

性能比拼

航空动力装置是飞机的心脏，在这一尖端领域，亚洲国家一向落后于欧美先进国家。也是因为如此，中国和印度这样雄心勃勃的亚洲大国才会不惜投入巨额资金在这一技术领域。

　这两种飞机有类似的加速性能和飞行高度。LCA最高速度为1.7马赫，J-10能飞2马赫。LCA的作战半径大约850公里，J-10的作战半径位于 550到1100公里之间（基于最新的数据）。LCA更适合于截击用途，由于其三角翼在截击时所需的跨音速和超音速飞行中效率很高。J-10基于Lavi 在近距离空中支援所需的亚音速飞行中更具效率。

飞机最难改的部分就是发动机，事实上由于发动机推力增大导致空气流量增大进气道必须进行修改，而且发动机自身重量的变化也会引起战机重心的变化另外飞机原有的结构也要修改。所以一般情况下现代战机很少对发动机进行修改，大多在原有发动机的基础上进行小修小补。从中可以看出作为J-10的动力的涡扇10发动机必定是处于AL-31FN的水平。
　 LCA的有效载荷为4000公斤， J-10的有效载荷为4500公斤。两种飞机本质上能携带同样数量的武器来进行打击任务。当然，J-10在近距离空中支援所需的低速飞行中更具效率。两种飞机在截击任务时效用相当。

涡扇10的推力应大于AL-31F的12500公斤，估计在13000公斤左右，推重比应在7.5以上，技术上相当于国际上70年代中期的水平。估计比F -16、F-15早期型的F100-PW-100要好。从“昆仑”研制成功到短时间内又研制成功“昆仑II”的情况来看，涡扇10定型后，估计两年内又会研制出性能更好的涡扇10-II，推重比会大于8，推力可能会达到14000公斤左右，其生产型的涡扇10-II可望达到国际上80年代中期的技术水平。
LCA使用提供27,000 磅推力的Kaveri 发动机，它推重比为1.7。LCA的机动性好，最大飞行速度为1.7马赫。使得其推重比达到1.7，J-10 使用提供27,000 磅的推力且推重比为1.75的WS-10发动机。两个发动机都是低燃料消耗。 Kaveri发动机的优良特性使得其在高海拔和高温环境中不损失推进效率，同时其还具有高性能的外部损害保护能力。从另一个角度看，WS-10是否具有这种保护特性值得疑问。

以上两种战机虽然几乎是同时发展的，但由于各自的国情与需求不同，同时技术层次与作战效能上也有很大的差异。两种飞机同样地是战区飞机并且通常在附近地域执行防空任务,或是打击缺乏的防空掩护的地面目标。两者都是优良的飞机并且优于他们的主要对手--台湾和巴基斯坦的 F-16A战斗机。
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