涡扇20 轰20发动机的抉择：涡扇20推力大且省油，为什么用不了？

1月5日，空军在bilibili官方账号“空军在线”发布2021年征兵宣传片。宣传片最后一秒出现疑似“H -20”的画面，让网友瞬间沸腾。作为空君的官方账号，这样的画面出现在发布的视频中。

但是在H -20正式亮相之前，还是有很多人希望能一窥究竟，知道我国的战略轰炸机能达到什么高度。虽然轰炸机本身的技术参数是严格保密的，但作为一个有经验的军迷，其实我们可以从很多公开的相关信息中寻找H -20可能的影子。我们前面说过，以目前的技术水平，大型飞机要想实现隐身，必须采用飞翼布局，只有这种气动布局才能最大限度地散射雷达波，从而实现隐身。除了气动布局，其实还有一个重要的方面——发动机。

发动机无疑是飞机的“心脏”。发动机推力决定飞机的最大起飞重量，而最大起飞重量决定飞机的航程和载荷。因此，通过确定发动机的数量和性能，可以大致推断出飞机的基本性能。而且最重要的是，战略轰炸机虽然是军事机密，但是发动机和其他大型飞机一样，所以发动机分类明显不如轰炸机本身，这让我们可以通过发动机技术推断出很多参数。

目前国内可用于大型飞机的发动机有两种:WS-18和WS-20涡扇发动机。其中WS-18是在俄罗斯D-30KP2发动机基础上优化设计的涡扇发动机。WS-18不是D-30KP2的简单翻版，推力比原D-30发动机增加了700 kg左右，达到13.2吨，但自重只有2吨左右，比D-30小300 kg左右。最重要的是，WS-20发动机是我国自主研发的大涵道比涡扇发动机。WS-20的推力在16吨左右，油耗比WS-18低10%左右。可见WS-20的性能明显优于WS-18。

但WS-20也有它自己的问题:它有一个巨大的旁通风扇，因为它有较大的旁通比，所以在推力增大时也能保证油耗的降低。如果去掉这个巨大的旁路风扇，WS-20的性能会大大降低。WS-18的优点是是小涵道比的涡扇发动机，所以没有巨大的涵道风扇。因此，从理论上讲，WS-18可以直接安装在H -20上，无需任何修改，大大降低了开发风险，缩短了开发时间。而且WS-18还有一个优势:多年来在H -6K和云-20两种大型飞机上开发使用成功，性能成熟可靠；WS-20是一种新型发动机。虽然目前已经发展定型，但真正成熟还需要很长时间。

目前国内只有WS-18和WS-20两种成熟可靠的涡扇发动机，H -20的发动机必须在两者之间进行选择。如果考虑到技术风险和开发周期，WS-18发动机自然要选。那么如果H -20选择WS-18作为它的发动机，它就会像云-20一样配备4个WS-18发动机。这是因为在H -6K中安装了两个WS-18发动机，所以可以知道两个WS-18发动机的飞机起飞重量、载荷和航程都是有限的，不具备洲际轰炸的能力。如果你有六个引擎呢？虽然有助于增加飞机的最大起飞重量和载荷，但由于发动机数量过多，飞机的可操作性和可靠性会相对降低，发动机的数量与飞机在航行中消耗的燃油成正比，所以发动机越多越好。现在美国和俄罗斯的战略轰炸机，除了B-52，都是用四个发动机，显然是有道理的。因此，参照美国和俄罗斯的想法，不难推测H -20肯定会使用四个发动机。

如果H -20使用四个WS-18发动机，四个WS-18发动机的总推力为13.2×4=52.8吨。根据已公布的航空空设计要求，大型飞机的推重比通常在0.2 ~ 0.4之间。这意味着大型飞机，比如运输机或者轰炸机，只需要保证0.2到0.4。推重比越大，飞机起飞的运行距离越短；飞机推重比低于0.2时，无论飞行跑道多长，都无法起飞。当然，大型飞机的推重比可以高于0.4，有助于缩短飞机的起降距离。但如果大型飞机的推重比大于0.4，其油耗会大大增加，影响飞机航程。所以世界上大型飞机设计的推重比一般限制在0.2-0.4之间。四个WS-18发动机总推力按52.8吨计算，可推进最大起飞重量在132-264吨之间的飞机。考虑到需要给飞机留有一定的设计余度，推重比为0.3，这样52.8÷0.3=176吨，也就是说推重比为0.3时，四个WS-18发动机可以驱动最多。换句话说，四架WS-18s足以驾驶B-2轰炸机。

根据大型飞机设计的一般规律，空的重量约占飞机最大起飞重量的50%，燃油载荷约占30%，炸弹载荷约占20%。因此，一架最大起飞重量为176吨的轰炸机可以携带大约52.8吨燃料和35.2吨弹药。但考虑到H -20将采用类似于B-2的飞翼布局，其结构重量可能略大，弹匣受飞机气动外形限制，可能装不了那么多弹药。所以初步估计H -20的重量空在95吨左右，装油量在57吨左右，装弹量在24吨左右。这是因为受飞翼布局的影响，H -20的最大起飞重量与B-2大致相等。所以根据两个平行弹匣的设计计算，H -20可以一次搭载12枚“长剑-20”空巡航导弹。“长剑-20”导弹单发重量约1.5吨，12枚导弹总重18吨，算上旋转式

由于飞翼布局造成的燃油负荷低，B-2轰炸机的航程只有11000公里，是美国三架战略轰炸机中最短的，也是全球战略轰炸机中最短的。所以用飞翼布局，起飞重量和B-2差不多的H -20的概率也会有射程小的问题。不过这个问题应该不大，因为H -20的航程是最差的，可以和B-2轰炸机持平，也就是保证最大航程11000公里。与此同时，我国的运-20加油机已经基本发展起来，只要运-20加油机与H -20合作，就足以克服航程短的问题。所以如果从发动机的角度来看，H -20的性能肯定不会比美国的B-2轰炸机逊色，甚至很有可能直接超过B-2轰炸机。我相信H -20盖头解开的日子已经不远了。