我身为航空发动机专业的同学回答一下这个问题!
我们国家在航空发动机方面的研究工作开始的非常晚,而且早期在发展的时候因为经费、技术上的约束,所以发展的很不均衡、也带有一些不理智的特性。
其中关于飞机-航空发动机配合方面,我们国家几乎一直实施的是“发动机跟着飞机走”的政策。简单说,研制一款飞机,对应这款飞机研制一款发动机。
所以在3年前的时候,中国的航空发动机制造都是下辖在中航工业集团公司之下,所有的发动机研究所、发动机研制工厂职工工作服佩戴的都是中航工业的徽章。
“发动机跟着飞机走”是没有办法的办法,在一段时间内发挥过正面作用。
最早的时候,中国的经济、科研实力很差,根本就没有那么多的人和钱去研究一款“没有前途”的发动机。
所谓的“没有前途”就是说,发动机研制出来指不定要装在哪个飞机上。简单说,如果一款发动机好不容易研制出来了,却发现没有飞机可以装上使用,或者飞机需要经过很大的改装才可以使用这款发动机,那无疑就是很大的浪费。
所以说,当时的中国在研究武器上,都是“一个萝卜一个坑”,一款发动机配一款飞机,这样才能够做到最大化利用本来就不多的科研经费和科研资源。这对于当时的中国来说是对的。
但是“飞机-发动机分离研制”才是未来发展的方向。
发动机跟着飞机走,虽然有一些优点,但是缺点也是很明显的。
首先第一点,就是发动机研制很容易被飞机研制影响。比如说我国曾经研制了一款“涡扇8”发动机,本来是打算作为运10飞机的动力的,但是因为运10飞机的下马,这款发动机也跟着下马,一下子断了发动机研制企业的生路。类似的还有打算装配歼9战斗机的涡扇6等等(下图就是涡扇6发动机)。
要知道,飞机的研制是跟国家战略、空战需求密切相关的,比如说原来我们会研制“强击机”,但是后来因为战争形态的变化,我们不再需要这个类型的飞机,这很正常。就算是强大如美国,他们也不可能准确预测未来战争的变化。
但是,发动机的研制确实是连续的——发动机就是要推力更大、更轻、更省油、更可靠——这总是没有错的,所以你通过飞机来决定发动机的生死,这才是巨大的浪费。随着现代科技千变万化,飞机研制需求越来越丰富,这种“发动机跟着飞机走”的方法问题就越来越多(如下图所示,美国在不断研究各种各样的飞机来获得先手)。
简单说,飞机是招式,发动机是内功。招式可以千变万化,可以今天用、明天发现不行就不用,但是修炼内功总是没有错的,所以飞机-发动机应该要分离开来研制,不管你飞机怎么变,我反正就是好好研制发动机,到时候我把所有的发动机排好了,你飞机来挑就行了。如下图所示,就是著名的GE公司研发的各种形式的燃气轮机(包括船用轮机),任你飞机什么样,我反正总有办法给你装上你可以用的发动机。
比如说,F110发动机,F-16战斗机可以用,F-15战斗机也可以用,但是发动机公司只要埋头把发动机做的更好就行了,什么飞机上会用不是发动机公司需要考虑的,这是飞机公司需要考虑的。
另外,飞机-发动机研制分离有利于竞争。
刚刚说了,如果飞机-发动机分开研制,那么同样一台发动机,这架飞机可以用,那架飞机也可以用;但是反过来说,同样一架飞机,可以用这一台发动机,也可以用那一台发动机。
所以飞机在挑选发动机的时候,实际上也是可以促进发动机的发展的。两个不同型号的发动机也许都能用,但是飞机就要考虑哪个推力大、哪个不容易坏,这就逼着发动机自己提高,而不是像原来一样,反正你这飞机就只有我这款发动机可以用,我就不费那个力改进了。
所以在2016年的时候,中国也实施了飞机-发动机研制分离的体制。
原来中国的发动机研制部门都是中航工业的下属单位,但是在2016年的时候“中国航空发动机集团”(简称中国航发)成立了,相当于是从中航工业中跳了出来,算是完成了飞机-发动机研制分离。
事实上,随着最近20年中国科技进步的加快,在中国航发还没有成立的时候,已经出现了一机多用的情况。比如说歼10、歼11这些飞机的动力系统几乎是一样的(因为飞机型号出现的速度实在是太快了)。而正是因为这种情况,国家才会逐渐认识到,飞机-发动机研制分离是很有必要的。
而至于说歼20和歼10这样的跨代飞机能不用同一种动力,理论上也是完全可以的,毕竟任何一架飞机都不会嫌发动机太好。但是考虑到成本问题,也许歼20才会用更好的发动机。