組圖：新版殲20疑換用新型發動機 大膽挑戰單發起降

近日，編號為2011的國產殲-20第四代戰斗機的一系列試飛新照曝光。與之前試飛不同的是，2011號殲-20進行了空中放油、單發著陸等新項目的測試，這也使得軍迷們的目光聚焦到了殲-20戰斗機的“心臟”——發動機之上。一些2011號殲-20高清照片經過放大之后，可以很明顯地看到，這架外形經過“大改”之后的殲-20，在發動機上也有值得關注的地方。（鳴謝：飛揚軍事 中南海保鏢）

圖集詳情：

近日，編號為2011的國產殲-20第四代戰斗機的一系列試飛新照曝光。與之前試飛不同的是，2011號殲-20進行了空中放油、單發著陸等新項目的測試，這也使得軍迷們的目光聚焦到了殲-20戰斗機的“心臟”——發動機之上。一些2011號殲-20高清照片經過放大之后，可以很明顯地看到，這架外形經過“大改”之后的殲-20，在發動機上也有值得關注的地方。

從照片中，能直觀看得的是2011號殲-20在使用兩款不同的發動機進行測試，至少是在外表上，兩款發動機的尾噴口在色澤上就有著明顯不同。而在最近曝光的殲-31戰斗機最新試飛照中，這架國產第二款四代機也採用了兩款不同的發動機進行試飛。其實，這並非是殲-20首次出現使用兩款不同發動機試飛的情況。早在2013年3月曝光的2002號殲-20試飛照中，細心的網友就發現了兩台發動機外觀上的細微差別。這也引起了網友們對另外一個問題的——殲-20是否已安裝國產發動機的高度關注。

從最新曝光的2011號殲-20試飛照中，可以看到兩台發動機在工作時呈現出“一大一小”的情況，這種現象被稱為“大小眼”。殲-20發動機所採用的是可調節的收斂-擴張尾噴管，這種尾噴管的葉片可以隨著飛行狀態的變化，由馬達帶動作動筒拉杆，改變噴管臨界截面積和出口截面積，使氣流盡可能在出口處完全膨脹，達到最有效的推力效果。

一般帶加力的戰斗機發動機都採用可調節的尾噴管結構，保証在加力狀態下相應地加大噴口。可調節尾噴管在外觀上能看得到的就是葉片擴張、收斂的動作，另外內部可能還會有噴管喉部臨界截面積的改變，同時調節二者就可以讓燃氣更好的膨脹加速做功，提高發動機效率。

在管道中，當高壓氣體流向低壓方向時，會發生膨脹加速，但流體的運動需滿足質量連續方程，任意截面流過的質量流量必須相等，所以當截面積變化時，可以讓氣體在膨脹加速時將盡量多的膨脹功轉化為自身動能。不少網友好奇採用可調節尾噴管的戰斗機在加速時葉片是收斂還是擴張，實際上分兩種情況。

當發動機內的高壓氣體速度在當地音速（此時氣溫、氣壓對應下的音速）以下時，膨脹時自身加速的速度小於密度降低的速度，所以通過減小流道的截面積以得到盡量高的速度﹔當氣體超過當地音速的時候，情況就不一樣了，膨脹時讓自身加速的速度大於密度降低的速度，所以為得到更大的速度需要增大流道的截面積。總的來說，就是當出口速度低於當地音速的時候，需要收斂噴管，而當出口速度大於當地音速的時候，就需要先收斂、再擴張。

不過令網友們好奇的是，2011號殲-20在放油和起降的過程中都始終保持了兩個發動機尾噴口一大一小的狀態，從這個現象分析，會有以下幾種可能。

1、採用了新型的發動機

杜文龍大校在接受央視《環球視線》採訪時表示，殲-20或換裝新型動力系統，可能換用國產“心臟”，全面實現國產化。從外觀上看，其中一側的收斂調節片與俄制AL-31系列發動機相同，AL-31系列發動機的外層收斂調節片採用每兩片大收斂調節片夾一片小收斂調節片的結構，在外觀上，大收斂調節片和小收斂調節片交錯組成圓形的尾噴口。相比之下，“太行”發動機的尾噴口，外層收斂調節片是輪流疊壓的結構，各片收斂調節片都首尾相連的部分疊壓在前一片身上，尾噴口在外觀上是由大小形狀一致的收斂調節片組成的。從這點來看，2011號殲-20安裝的並不是國產的“太行”發動機。

也有另一種觀點認為，2011號殲-20所用的其中一款發動機可能是最新研制的WS-15型。不過，目前WS-15大推力發動機還處在裝機試飛的早期階段，距離使用至少還要5至7年時間。即使WS-15的研制已經取得重大進展，將一款仍在試驗中的發動機安裝在正在試飛的新機型上，這麼做的可能性不大。

這麼看來，殲-20所採用的發動機可能仍是AL-31系列的改進型號，至於外觀上的變化，一種推測認為，在殲-20戰斗機的其中一個發動機尾噴管的外側，可能裝備有一個白色的隱身護套，用於降低發動機的輻射熱指標。不過更有可能的是，2011號殲-20換裝了一台性能更好的發動機。

2、兩台發動機性能差別較大

從畫面中看，2011號殲-20在飛行過程中保持著發動機“大小眼”的狀態。一種可能的情況是，兩台發動機在推力上差別較大（排出推力差動偏航控制的因素），所以需要通過調節尾噴管葉片以實現推力平衡。這也意味著兩台發動機在性能上存在著一定的差別，而從左邊舊款AL-31系列發動機葉片收斂來看，右邊新發動機的推力應該更大。

殲-20採用俄制AL-31發動機是一種比較穩妥的策略，畢竟中國在這種發動機的使用上有著豐富經驗，但是AL-31FN發動機的推重比僅為7至8之間，而F-22的F-119發動機推重比達到空前的10至11，殲-20要想在性能上與F-22匹敵，就必須配備與F-119同級別的發動機，或者至少裝備推重比達到8至9之間的改進型發動機。在試飛中安裝兩台不同的發動機，也說明中國也在努力為殲-20尋找一款合適的“心臟”。

3、進行單發著陸測試

在最新的2011號殲-20起降試飛的照片中，又看到“大小眼”的情況。不過細看可以發現，戰機尾噴口所釋放的熱流，基本集中在右邊的發動機一側。這可能意味著左邊的發動機處於停止工作的狀態。這種現象會出現在雙發戰斗機單發著陸測試中，即關掉一台發動機，僅依靠另一台發動機著陸，以應對在戰場上可能出現的發動機故障情況。這對戰機的發動機性能。整體操控能力和試飛員的駕駛技術都有著極高的要求，且具有很高的危險性。

由於雙發戰斗機的兩台發動機是水平布置，當一台發動機失去動力時，這一側的推力喪失，如果不加以控制會出現“跑偏”的情況。若殲-20真是在進行單發著陸測試，可見殲-20在一台發動機的情況下也能進行飛行操作，足以証明這款國產第四代戰斗機在性能上的優越表現。

4、推力差動偏航控制

還有一種可能就是，2011號殲-20在進行偏航控制的相關實驗。這種實驗通過解除兩台發動機的聯動狀態，使兩台發動機形成不一樣的推力——出現“大小眼”，然后再通過戰機的飛行控制系統來實現差動偏航控制，以解除兩台發動機推力不一致帶來的不利狀態。

差動偏航控制對戰斗機的機體構造和飛控系統都是巨大的考驗，2011號殲-20能做這樣的試驗，也是証明了該機在氣動外形設計上的優越性和戰機強大操控性能。

發動機是戰斗機的“核心競爭力”，其性能直接影響戰斗機的表現。在2011號機曝光之初，杜文龍大校曾推測，殲-20或進入原型機狀態，現正進行地面高速滑行測試。“如果發動機不壞，這種測試是重復測試，沒有必要。”他指出，殲-20的2001號和2002號的低速和高速測試已經完成，沒有必要再進行測試。他表示，殲-20可能換裝了新型動力系統，有可能進行國產“心臟”的完善。

殲-20“換發”之所以為軍迷們所熱盼，是因為裝備一款專用於第五代戰機的國產大推力發動機，意味著殲-20就能能更早實現對超音速巡航、超機動等一些第五代戰機特性的測試。不過也應該看到，殲-20的研制也在不斷地進步，從2001到2011，從雷達罩到整體“大改”，這款國產四代機正朝著越來越好、越來越強的方向邁步。