2026年8月,埃及亚历山大港以西的沙漠上空,6架歼‑16重型战斗机划破长空,同埃及空军的阵风、米格‑29M战机开展多科目联合演训。这是 “文明之鹰‑2026”中埃空军联合训练的现场,也是对中国空军远程跨区投送、境外协同作战能力的一次实打实的实战检验。
演训落幕,有外媒发出一句耐人寻味的感慨:“就差出动歼‑20了。”在解放军空军序列里,歼-16的装备地位长期仅次于歼-20。
为何没有派出威龙出征海外?答案并不复杂。歼‑20作为我国核心隐身制空战斗机,集聚国内最尖端的航空技术,核心参数高度保密,还从未对外出口,也不适合在境外公开演训场合暴露自身完整性能。可全世界都心知肚明,这架被中国军迷爱称为“威龙”的隐身战机,正蛰伏在数千公里之外的中国沿海一线机场,以战备值班的姿态,换一种方式向世界彰显力量。
早在2026 年春节,空军一则拜年视频刷屏军迷圈层。镜头之下,一整排拥有隆起背脊,也就是军迷口中虎背版本的歼‑20A整齐列阵跑道。没有炫目的特效灯光,仅仅是战机本身的压迫感,便足以令海外防务观察者高度关注,相关画面一经放出,评论瞬间沸腾。观礼台上的老军迷纷纷屏息凝神,战机掠过之时,WS-15发动机低沉浑厚的轰鸣扑面而来,那是独属于完全体威龙、如同龙吟一般震撼人心的声浪。
万众期待的第十六届中国国际航空航天博览会,将于2026年12月7日‑13日在广东珠海举办。有机会的军迷还可以再次去感受一下。
WS-15全称涡扇15“峨眉” 涡扇发动机,类型为三维大推力矢量涡轮风扇发动机,是为中国第四代战斗机而研制的小涵道比大推力矢量涡扇发动机,主要用于双发隐身战斗机歼-20,歼-20A,歼-20S。
回望来路,涡扇‑15从上世纪九十年代初立项,到2026年实现完全体全面列装,走完了整整三十六年的研制征途。这三十六年,完整见证了中国航空发动机工业,从测绘仿制蹒跚起步,走向完全自主创新的万般艰辛,也承载着整个民族,在高端制造业领域的全部期盼。
本文部分信息来自行业会议公开发言、公开文献、防务媒体与社群分析推演;推力、寿命、装备规模等参数多数非官方正式官宣,仅作技术探讨,不代表官方定型数据。引用部分网络公开资料,仅用于科普交流。
一、从高推预研到峨眉出世
1 、高推预研是一场长达十余年的技术长征
涡扇-15的根,要追溯到上世纪80年代初,启动的国家重大技术攻关项目,高性能推进系统工程预研计划(简称高推预研)。这是中国第一次遵循,前瞻技术预研→关键部件→核心机→实用化型号,这一科学的发动机发展路线,核心是围绕高压压气机、燃烧室、高压涡轮三大高压核心部件展开综合试验研究。
这场技术长征持续了约十年,到1988年左右进入收尾和总结阶段。虽然由于当时有更紧迫的型号研制任务,高推预研的技术未能立即工程化,但它的核心成果,中推预研核心机,被认为已经达到了第三代涡扇发动机核心机的水平。更重要的是,它为中国航空发动机工业积累了一批关键技术、一套研发体系和一支人才队伍。
没有高推预研这十余年的技术长征和积累的家底,就不会有后来涡扇-15的快速突破。
2、R-79的契机与立项
涡扇-15发动机的研发计划始于1990年代。1992年春,中俄开始就航空发动机技术引进展开艰苦谈判。彼时,俄罗斯雅克-141垂直起降战斗机项目被终止,为其配套的R-79发动机失去了装机对象,俄罗斯联盟航空发动机科研生产联合体经济状况极为困难。经过三年拉锯,中国于1995年成功引进了R-79发动机的核心机技术。
1996年初,一个关键的历史性时刻到来。江和甫协同刘大响院士,负责组织“九五”国防重大背景预研项目:某新型涡扇发动机关键技术预研工作。据说这是垂直起降歼击机的计划的预研项目:某新型涡扇发动机。这个项目,正是涡扇-15的前身。团队组织完成了高压压气机、燃烧室、涡轮三大核心部件的研制,以R-79发动机为基础进行深度开发。
这样涡扇-15的研制,由606所、624所、614所、410厂、430厂和113厂等单位联合攻关,总设计师由江和甫担任。
3、核心机突破在2005-2006年的关键一跃
2000年至2005年,江和甫担任涡扇-15核心机总设计师。2005年,涡扇-15首台工程验证机在台架上进行了试车。涡扇-15的首次试车成功目前有两种说法,一种为中国网络所传出为2005年4月,西方国家则推定为2006年。这里是还以中国网络时间为准。
从中国燃气涡轮研究院(624所)工作会上获悉,涡轮风扇航空发动机的核心机CJ2000,于2005年4月14日首次点火成功后,核心机已于2005年7月上旬在台架运转试车时,各种性能完全达到了设计指标,转速推到地面最高转速(换算转速102.2%),推重比为9。因信息来源于624所内部工作会流传记录,虽不是对外公开的官方纪要,但可信度极高。注意,这里的CJ2000是涡扇‑15军用核心机内部代号(早期项目代号,并非民用 C929 的长江‑2000 大涵道发动机,二者重名,极易混淆)。
同年2006年,在第六届珠海航展的展台上,一张核心机的图片首次公开亮相。从1996年立项到2006年核心机试车成功,整整十年。这十年,是从无到有的十年,中国第一次在先进大推力涡扇发动机的核心技术上,站稳了脚跟。
2007年,公开文献资料称涡扇-15的核心机研制成功。2007年3月,原型机首次台架运转试车成功。
2009年6月“峨眉”发动机的原型机将完成FRET(飞行前鉴定试验阶段)。涡扇-15标志着中国在自主研制航空发动机的道路上又实现了历史性跨越,在研制中国第四代战斗机的征程上迈出了坚实的一步。
二、峨眉从160千牛到180千牛的迭代
1、2009年峨眉涡扇-15原型机数据
2009年,峨眉涡扇-15原型机取得了重大突破。西方观察者认为,在2009年的测试中,涡扇-15已经可以达成后燃推力输出160千牛(约36,000磅力) ,推重比达到9。同年12月,网络论坛中开始出现涡扇-15的实机装载测试的消息。
160千牛是什么概念?它意味着涡扇-15在原型机阶段,就已经超越了俄制AL-31F系列发动机的推力水平(AL-31F加力推力约125千牛)。这标志着中国在大推力涡扇发动机领域,已经从追赶者迈入了并跑者的行列。
2、2011年验证机提前交付
2011年,沈阳黎明厂实现了涡扇-15发动机验证机的提前交付。验证机的提前交付意味着涡扇-15的工程研制进度超出了预期,为后续的装机测试赢得了宝贵时间。这个时间点尤为关键,2011年1月,歼-20刚刚完成首飞。验证机的提前交付,让目标发动机与目标平台同步推进成为可能。
3、2012年新目标180千牛
2012年,涡扇-15的推力目标,被媒体报道提升至180千牛(约40,000磅力)。从160千牛到180千牛,增幅达12.5%。这一目标的提升,意味着涡扇-15的设计团队,在原型机基础上将进一步挖掘潜力,进入了性能优化阶段。注意,业内分析,称这是全面成熟的涡扇-15完全体,大约将在10年左右达到这个目标,后续会详细解读。
2013年3月,涡扇-15基础型发动机完成设计定型试验。2014年7月,基础型发动机完成定型。到2014年,涡扇-15基础型已经从能造出来,进入了能批量生产的阶段。
4、2014年涡轮前温度高达1650℃(约1925K)
2014年12月,《中国航空报》在一篇关于中航工业涡轮院的报道中,透露了一个令人震撼的细节:该新型发动机的涡轮叶片“还要承受超过其金属熔化温度700度的高温”、“工作环境温度动辄就是一、两千度”。
当时制造涡轮叶片的镍铬铁合金熔点约为950℃,加上文中的“700度”,观察者网军事分析员据此推断,这种新型发动机的涡轮前温度高达1650℃(约1925K)。这个温度是什么概念?美国F-22战斗机F119发动机的涡轮前温度约为1970K,俄罗斯AL-31F发动机仅为1665K。涡扇-15的1925K,已经无限逼近世界最顶尖水平。
以F‑119、AL‑31F作为参照标尺对比,美国F119,涡前温度1970K,加力推力15.6吨。俄罗斯AL‑31F,涡前温度1665K,加力推力12.5 吨。
涡扇‑15涡前温度为1925K,达到F‑119 的97.7%。空气流量相近条件下,按温度折算推力约15.24吨。对比AL‑31F,涡扇‑15涡前温度高出260K,温升幅度15.6%,单纯按温度推算推力约14.45吨。但涡扇‑15采用全新大推力核心机,进气流量相比AL‑31F提升10%‑15%,修正后推力区间约15.9‑16.6吨。
该推算和2009年涡扇‑15原型机160千牛推力的公开报道相互印证,也符合当年“无限逼近F‑119”的行业判断。
需要注意,16吨级仅为2014年阶段原型机技术水平。后续依托DD‑32单晶叶片、热障涂层、气膜冷却等技术迭代,量产版涡扇‑15加力推力,提升至18.5吨以上,实现从追赶到全面超越的跨越。
2014年关键技术的突破,为涡扇‑15达成顶尖性能打下了决定性基础。
三、2016年珠海航展的历史性亮相
先说道理:为什么歼-20装的只能是涡扇-15。
在探讨2016年珠海航展上歼-20的发动机型号之前,有必要先厘清一个基本的工程逻辑。
现代战斗机的研制有一条铁律,新一代战机即便初期缺少适配的国产动力,也只会选用同代成熟发动机先行列装,绝不会用低一代的发动机凑数服役,后续再等待换代动力替换。
这条规律的背后,是工程学上的必然约束。不同代次的航空发动机,在控制系统逻辑、物理尺寸、安装节位置、进气道接口、主轴直径、油路接口、重心配平等关键指标上存在根本性差异,无法直接互换,其改动工作量极大。只有同代发动机之间,才可能具备基本的互换条件。
这一规律的现实案例比比皆是。歼-10战机在国产三代发动机尚未成熟阶段,先采用俄制AL-31FN,与涡扇-10同属第三代大推力涡扇发动机,投入生产;待太行发动机定型可用之后,再推出改进型号完成动力迭代。始终是同代发动机之间的替换,从未跨代混用。
历史上也不乏反面案例。中国歼-9项目正是因为配套研制的涡扇-6发动机,迟迟未能完成而最终下马。即便强行换装当时已经成熟的涡喷-7能够实现飞行,战机也会彻底背离原定设计指标,气动外形、重心分布、进气道匹配全部错位,项目依旧只能宣告终止。
用这个逻辑来审视歼-20,如果2016年珠海航展上公开展示的歼-20,装备的是俄制AL-31F或涡扇-10,那就意味着一架第五代隐身战斗机,在它最重要的公开首秀中,装的是一台第三代发动机。这不仅违背了上述铁律,更意味着飞机平台与目标发动机(涡扇-15)之间存在根本性的不兼容。若整机初始围绕涡扇-15的参数开展设计,那么换装AL‑31F、涡扇‑10将涉及进气道、安装节、飞控、重心大量改动,工程代价极高,不适合作为过渡动力,这也是业内主流工程判断。
如果机身是为AL-31F或涡扇-10设计的,那它很难在后续升级中换装涡扇-15。因此歼-20最终成功换装涡扇-15并批量列装的事实,本身就是“一开始就围绕涡扇-15设计”的最有力证据。
因此,从工程逻辑的反向推导可以得出结论,且业内也基本认为,2016年珠海航展上首次公开亮相的歼-20,装的只能是为其同步研制的第四代大推力涡扇发动机,涡扇-15。
声音,只是这个结论的听觉佐证。
1、龙吟声的诞生
2016年11月1日,珠海航展。上午10时20分,两架歼-20如约出现在珠海上空。这是中国自主研制的第五代隐身战斗机首次公开亮相,整个航展的氛围在那一刻被推向最高潮。
然而,让在场几乎所有观众都为之震撼的,不仅是歼-20科幻的外形和凌厉的机动,更是它飞行时发出的那种独特而极具辨识度的声音。
那种声音蕴含着极强的冲击力,低沉、浑厚、带着一种难以言喻的龙吟虎啸般的震撼,仿佛一头来自远古的巨兽在苍穹之上发出了苏醒后的第一声长啸。它不是普通涡扇发动机那种嘈杂、尖锐的轰鸣,而是一种带有脉冲式节奏的低频闷响,穿透力极强,仿佛直接敲击在听者的胸腔上。
百度百科“龙吟”词条专门记载了这一现象:“2016年珠海航展歼-20首次公开亮相时,其飞行声音已被部分观众形容为龙吟。”航空爱好者圈子里从此有了一个专有名词,歼-20龙吟声。
一位当时在机场附近的观众这样回忆道:“那种声音太魔幻了,巨大的闷响,像一条龙在怒吼。以前只在电影里听过这种声音,没想到现实中真的存在。”另一位在居民楼顶观看的资深军迷描述得更为具体:“那龙吟的巨大闷响实在太魔幻了,跟太行完全不是一个东西。”
2、众说纷纭四种主流观点
龙吟声诞生之后,关于它的来源,军迷圈和航空界展开了旷日持久的争论。围绕这个神秘声效的成因,主要形成了四种观点,每一种都有其支持者和逻辑依据。
观点一:俄制发动机说
这是最早出现、也最朴素的一种解释。考虑到战机飞行时发动机噪音占据声效的绝大部分比例,不少人认为,龙吟声就是当时歼-20装载的俄罗斯AL-31F系列发动机所带来的。
这一观点的逻辑很直接,AL-31F是歼-20在早期试飞阶段公开使用的发动机型号,而且俄罗斯发动机向来以咆哮著称,苏-27系列航展表演时发出的那种浑厚嘶吼,确实与龙吟声有某种相似之处。
但这一观点存在一个致命的逻辑漏洞,AL-31F在中国已经使用了数十年,从歼-10到歼-11B,无数架次飞行,从未有任何一款装备AL-31F的战机发出过类似龙吟的声效。如果AL-31F能发出龙吟声,为什么歼-10没有?为什么歼-11B没有?为什么早年的歼-20验证机也没有?同一款发动机在不同平台上的声学特征可能有差异,但不可能产生根本性的质变。
观点二:DSI进气道说
这是一种更为专业的解释。歼-20采用了独特的DSI(无附面层隔道超音速进气道)设计,进气道口有一个凸起的鼓包,用于压缩空气并剥离附面层。
支持者认为,当歼-20处于高速飞行状态时,高速气流通过进气道口的鼓包进行强力压缩,随后进入涡轮风扇。空气在剧烈压缩时会产生巨大声音,原理类似吹口哨,气流速度越快、通道越狭窄,产生的频率和强度就越特殊。
这一观点的合理性在于,DSI进气道确实会影响进气噪声的频谱特性。但问题在于,DSI并非歼-20独有,F-35同样使用了DSI进气道,从未听说过F-35发出过类似龙吟的声音。中国其他采用DSI进气道的战机,如FC-31“鹘鹰”、教练-10“猎鹰”早期型,也没有类似的声效。DSI可以改变声音,但无法创造龙吟。
观点三:发动机与气动综合作用说
这是相对折中的一种观点,也被最广泛地接受。持此观点者认为,龙吟声绝非单一因素所致,而是发动机声源与机体气动外形共同构成的“声学共振腔”耦合作用的结果。
具体来说,歼-20独特的机身截面形状、进气道走向、尾喷口布局,共同构成了一个复杂的声学通道。发动机产生的噪音在这个通道中被选择性放大或抑制,最终呈现出独特的龙吟频谱特征。
这一观点的科学性最强,任何飞机的声学特征都是动力系统和机体结构共同作用的结果。但它仍然无法解释一个问题,如果2016年歼-20用的是AL-31F或涡扇-10,为什么此前的歼-20试飞中从未出现过龙吟声?同一架飞机、同一个机体,如果发动机不变,声学特征不应该有质的突变。
观点四:小涵道比发动机说
这是最具技术深度的一种观点,也是最接近真相的解释。
航空发动机的涵道比,是指外涵道空气流量与内涵道空气流量之比。涵道比越小,意味着更多的空气经过内涵道(核心机)进行压缩和燃烧,尾气流速更高、温度更高、声音更尖锐、更具撕裂感。
涡扇-15作为第四代大推力小涵道比涡扇发动机,其涵道比约为0.25。而涡扇-10太行的涵道比约为0.6-0.7,俄制AL-31F的涵道比约为0.57。
涵道比从0.6降到0.25,意味着什么?
尾气速度显著增加,高速气流与大气混合时会产生更强的气动噪声,频率成分也发生变化。涡前温度大幅提高(涡扇-15超过1900K vs AL-31F约1665K),更高的排气温度意味着更高的排气速度,声功率也随之大幅提升。
单位推力剧增,在同样空气流量下,小涵道比发动机产生更大的推力,同时释放更多的声能。有航空声学研究者指出,不同涵道比的涡扇发动机,其噪声频谱特征存在明显差异。小涵道比发动机在高频段的声压级显著高于大涵道比发动机,而这种高频成分在人耳听觉中可能呈现为更尖锐、更具撕裂感的声效。龙吟声很可能就是这种小涵道比发动机,独特声学特征与歼-20机体结构耦合放大后的产物。
这一观点最强的逻辑在于,如果龙吟声是小涵道比发动机(涡扇-15)的特征,那么它不可能出现在装备AL-31F或涡扇-10的歼-20上。而2016年珠海航展上发出了龙吟声的那架歼-20,恰恰证明它装的不是AL-31F或涡扇-10,它只能是涡扇-15。
3、为什么后来的歼-20龙吟消失了?
一个更有趣的问题是,2016年珠海航展之后,人们注意到,后来出现在公开场合的歼-20,似乎不再发出那种标志性的龙吟声了。
这绝不是歼-20换回了AL-31F,这是绝无可能的倒退。真正的原因,更可能是涡扇-15自身的迭代升级所致。2016年珠海航展上装机的涡扇-15,是早期试验型,可能采用了特定的引射喷管或锯齿喷口设计,这些设计在追求推力最大化的同时,恰好产生了独特的声学特征。随着涡扇-15进入工程改进阶段,尾喷口的锯齿形状、引射比、冷却气流掺混方式等细节被优化,在提升推力、降低红外信号的同时,也无意中改变了声学特性,原来的龙吟声被调校掉了。
这并不是说后来的歼-20变弱了,恰恰相反,龙吟声的消失,标志着涡扇-15从能发出震撼声效的试验品,进化成了能可靠输出推力的成熟型号。就像一个赛车从原型车的咆哮,变成了量产车的沉稳,声音变了,但性能提升了。
4、龙吟证心
无论龙吟声的具体成因如何,有一个结论是无可辩驳的,2016年珠海航展上的那两架歼-20,不可能装的是AL-31F或涡扇-10。
结合2017年5月25日央视《走遍中国》节目,歼-20发动机为中国第五代峨眉(涡扇-15/FWS-15)涡扇发动机的官宣,唯一的结论就是,2016年珠海航展上发出龙吟声的那架歼-20,装的就是涡扇-15。
龙吟声是涡扇-15在那次历史性亮相中,用声波镌刻在每一位在场者记忆中的签名。它证明了,在2016年那个秋天,中国最先进的战斗机已经换上了中国自己最先进的心脏,只是当时还没有人知道而已。
5、龙魂永驻
如今,换装最新批量型号涡扇-15的歼-20A已经列装多个航空旅。它的尾喷口更加精致、推力更加澎湃、寿命更加持久,但它不再发出2016年那种龙吟声了。
有人惋惜那声音的消失,但真正懂行的人知道,发动机的终极目标不是好听,而是好用。当一台发动机从震撼全场,进化到默默守护时,它已经从令人惊艳的明星,变成了值得托付的战友。
2016年的龙吟,是涡扇-15向世界的第一次宣告;2026年的静默,是涡扇-15对中国空军的全部忠诚。从龙吟到沉稳,从惊鸿一瞥到全面列装,涡扇-15用十年时间,完成了从中国的发动机,到世界级发动机的蜕变。而那一声龙吟,将永远铭刻在中国航空工业的历史长卷中,成为大国重器崛起的声学注脚。
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