本文作者：大兵

最近有被这张图艾特到吗？

坊间传闻：这是WS-15发动机正在歼20上适配测试——“威龙”的完全体即将问世了！

据说国产重型五代机歼20在年首批列装部队的时候，由于配套发动机技术尚不成熟，最早一批生产型采用的是推力13.5吨的AL-31发动机以做应急；大约在年前后，已经在批量交付中的歼20换装了国产WS-10C（14.5吨推力），推测可达到1.4马赫的超巡速度。但这款发动机依旧只是过渡产品，并不能完全发挥战机气动布局上的最大优势，故传说中18吨级的WS-15才是终极之选。

▲早期歼20的尾喷口带有明显俄式发动机的特征。

▲换装了国产发动机后独特的锯齿状敛片。

至于目前未经官方证实的消息之真假姑且不论，本文着重探讨五代机追求超音速巡航所谓何——

“SuperCruise”字面意思是“超级巡航”，不过更多翻译为“超音速巡航”，与Stealth（隐身）、SuperManeuverability（超机动）、SuperiorSensor（超视距攻击）并称为五代机4S标准，是由这个领域的先行者F-22确立的行业标杆。

首先要明白“超音速巡航”与战机“超音速飞行”是两个概念：后者只要速度能突破1马赫都算；但前者是指战机在不使用“加力燃烧室”的前提下，仅凭借涡扇发动机自推力以超过1.3马赫的速度持续飞行30分钟以上。为什么这么说呢？

因为跨音速空气激波的影响，只有在超过1.3马赫以上速度时气流震荡才会趋于平缓，此时的战机可从容的进行大过载机动、发射武器而不用担心被迎面的压缩气流墙反弹回来…可以说是进入了另一层境界！

具体来说战术优势如下：

第一，单位时间内的机动范围大大增加就意味着更高的作战效率、更优的燃油经济比——因为1.6马赫超巡速度下的油耗和飞行阻力并未见得比0.8马赫时增加一倍，但同等油耗时间内的飞行距离却是切切实实地增长了%。

▲比如可持续超音速飞行的米格31在大范围巡航效率上就比其他机型要高。

第二是战场生存能力大幅度提升，这体现在两个方面——

一则敌方雷达对跟踪、解析超巡目标的反应时间大大压缩，另战机此时的红外特征由于未开启加力燃烧室、加之高速飞行时空气冷却效率逾佳，反而比亚音速飞行状态下还降低了。

二则现有的对空作战导弹大都是利用火箭发动机短时加速后的剩余动量来追击目标，如果目标战机的规避速度越快、且保持高速运动时间越长，则对靠主动段惯性滑翔的导弹来说：

可逃逸范围越大！

第三点也是最重要的：亚音速状态下的战机发射导弹，载具所赋予导弹本身的初速度如果是对超音速武器来说，则尚需自身火箭发动机消耗相当多的动能来突破音障；而超巡状态下的战机则省略了这个过程，节省下的导弹燃料将大幅度提升武器射程。即便是对亚音速武器的发射来说，初速度越高也意味着更远的抛射路径——综合算下来超巡战机发射同类武器的射程比亚巡战机要提高50%。

这算是把老装备的升级经费都省了！

▲F-22测试导弹发射。

打一个比方来说，超音速巡航对战机的性能提升就相当于变身超级赛亚人——各方面战力都得到质的升级：

想象一下1架F-15与另1架F-22同时在70公里的相向运动下，向对方发射一枚AIM-导弹且立刻展开规避。F-15射出的那枚导弹还在末段追踪时，F-22射出的导弹已经打到它的鼻子下；且无论前者的结局如何，后者这时只要继续保持超巡速度展开大攻角机动，即便不能一下子甩脱AIM-的不可逃逸区，也能坚持相当长的时间等着导弹动能耗尽。而F-15飞行员好不容易摆脱了导弹攻击，速度和高度都掉了一半以上，1架速度高达1.72马赫的F-22杀到它面前…

那么五代机是如何做到超音速巡航的呢？这就要从军用大推力涡扇发动机的特性说起——

都知道涡扇发动机燃油效率更高，“高”就高在发动机内涵道燃烧室的大部分燃气做功被转化为驱动前置风扇和压缩机的扭矩，相当于给传统的燃气喷射发动机前面增加了一套“螺旋桨”（涡轮风扇）。这套“螺旋桨”不但提高了燃烧室内的压缩空气流量，自身也是产生推力的；理论上前置涡轮风扇尺寸相对于内涵道燃烧室直径的比值越大，涡扇发动机的燃油效率越高。但问题是跨音速飞行的战机还得考虑发动机迎风阻力的拖累，所以军用级的涡扇发动机都采用低涵道比（比值小于1）、用增加风扇压缩空气圈数的方式来榨取更大的推力。但也正因为军用级发动机的压缩级数更多，核心燃烧室内的温度受材料学限制已经很难再提高了，这才要请出加力燃烧室来进一步提升喷射燃气流的动能。当然代价是喷油增压的效率可真心不高…所以我们所熟知的大部分超音速战机其实在突破音障后能停留的时间很短，实战意义并不大。

而现有五代机在发动机技术上未根本突破，却能做到保持超音速巡航的秘诀，不外乎精益求精的优化材料技术榨取更多的常规推力和极致的气动布局来减少跨音速阻力。所谓“大推力航发是航空工业皇冠上的宝石”之说正在于此，也就不难理解歼20为什么诞生以来始终追赶在换发的道路上。

▲美军F-发动机是第一种推重比超过10的军用级涡扇发动机。

按照经典的“能量机动理论”：战斗机的单位剩余功率=（推力-阻力）×速度÷重量；换言之像歼20这样的重型五代机在前置鸭翼配合大三角翼减阻的气动布局已做到极致的前提下，要想进一步在空战中提高超机动领域的碾压优势，也只能通过提升发动机推力、追求更大的接敌速度来实现。

可见超巡绝对是五代机立足的基本功之一！

所以这不是“有必要、没必要”的问题，是“做得到、做不到”的难题…不过好在五代机追求隐身特性、内置弹仓的设计让歼20外形光滑、执行有效作战任务时的飞行阻力大大降低，总算是给了实现超巡尚可努力的空间。也由此可证严重依赖外挂武器的F-35、甚至完全就没有弹仓的KF-21其实是彻头彻尾的伪五代机。

▲F-35弹仓只有这点容量，况且也不是真正的超巡战机。

▲这个自称五代机就纯属来搞笑了！

按照真正的4S定义，当今世界上可被称为五代机、具备实现完全体“变身”的，其实除了俄罗斯尚未批量交付批量交付的苏57，也只有美的F-22与大国空军歼20可争锋芒——

正所谓“吕布之后天下再无敌手”，今天歼20尚在不断扩大生产、五代机属性完全显露，与F-22机队规模逐步萎缩形成的反差，堪称是两个大国之间战略地位逆转的缩影...

无论关于WS-15换装的消息确认与否，这种此消彼长的差距只是时间的问题了！

（本期完）

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