但有說法，現(xiàn)階段殲-20配備的不是渦扇-15，而是渦扇-10甚至AL-31。這當(dāng)然也是可能的。戰(zhàn)斗機(jī)更換發(fā)動(dòng)機(jī)不是簡(jiǎn)單的事，但只要在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到相關(guān)問題，也不是那么不可思議的事。

歷史上有很多戰(zhàn)斗機(jī)更換發(fā)動(dòng)機(jī)而失敗的先例，最典型的就是英國(guó)為F-4K“鬼怪”式戰(zhàn)斗機(jī)換用羅爾斯-羅伊斯“斯貝”渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，更大的推力反而導(dǎo)致更糟糕的最大速度和超音速加速性，只有低空性能改善了。但這是有原因的。“鬼怪”式為了航母起落，具有不錯(cuò)的低空低速性能，但歸根到底，這是典型的高空高速戰(zhàn)斗機(jī)，是圍繞著兩臺(tái)通用電氣J79渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的。在改裝“斯貝”的過程中，進(jìn)氣道要加大流量，后機(jī)身要加大，破壞了原來的氣動(dòng)設(shè)計(jì)，顯著增加了阻力，導(dǎo)致失敗。

但戰(zhàn)斗機(jī)換發(fā)的成功先例也很多。道格拉斯A-4“天鷹”是輕型艦載攻擊機(jī)，在高亞音速段特別機(jī)動(dòng)靈活，以至于美國(guó)海軍Top Gun學(xué)校曾經(jīng)用A-4作為假想紅軍戰(zhàn)斗機(jī)。但A-4的普拉特-惠特尼J52渦噴不僅老舊，而且油耗很大。在80年代，新加坡A-4換裝通用電氣F404非加力型，推力增加15%，油耗、可靠性大大提高，機(jī)動(dòng)性進(jìn)一步改善。至少?gòu)膿Q發(fā)角度來說，這是成功的改裝。

以色列空軍在換裝F-15、F-16之后，有意對(duì)現(xiàn)有的“鬼怪”式大規(guī)模換用普拉特-惠特尼PW1120，這是F100的渦噴版，性能比原裝的通用電氣J79有顯著提高，最后因?yàn)槌杀竞脱b備規(guī)劃問題而擱置，換發(fā)本身是成功的。F-14B/D當(dāng)然也是換發(fā)成功的典型。

換裝發(fā)動(dòng)機(jī)后的大貓

這些還是在原設(shè)計(jì)早已定型后的換發(fā)，但在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到在不同發(fā)動(dòng)機(jī)之間可以更換的設(shè)計(jì)，更是有諸多成功的先例。F-16C/D在一開始就考慮到可以在通用電氣F110和普拉特-惠特尼F100之間選擇發(fā)動(dòng)機(jī)，采用F110各種亞型的稱為Block 30、40、50等，采用F100各種亞型的則稱為Block 32、42、52等。

F-15E在設(shè)計(jì)時(shí)也可以在F100和F110之間選擇發(fā)動(dòng)機(jī)，只是美國(guó)和以色列空軍為了便于后勤保障，統(tǒng)一到F100，但盟國(guó)不乏選擇F110發(fā)動(dòng)機(jī)的，如韓國(guó)（第一批F-15K使用F110，第二批使用F100）、沙特、新加坡。

俄羅斯蘇-57也是在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到不同發(fā)動(dòng)機(jī)的例子，初期生產(chǎn)型將使用AL-31的深度發(fā)展型，亞型代號(hào)117，但計(jì)劃在2020年后轉(zhuǎn)用目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)“項(xiàng)目30”。

一般認(rèn)為，殲-20的原型2001是用AL-31推進(jìn)的。作為技術(shù)驗(yàn)證性質(zhì)的原型機(jī)，采用推力不足的AL-31先飛起來問題不大。未來某一時(shí)候開始的目標(biāo)量產(chǎn)型將采用渦扇-15，這也沒有什么爭(zhēng)議。問題是近期的初期生產(chǎn)型。

不管是使用渦扇-10（包括IPE），還是使用AL-31（包括M2），這樣的殲-20的性能肯定達(dá)不到使用渦扇-15的版本。使用AL-31基本型的話，軍推推重比只有0.54，這是肯定不夠用的。增強(qiáng)到M2的話，軍推推重比達(dá)到0.63，達(dá)到F-15C的0.65的水平。配合以殲-20的優(yōu)秀的超音速減阻，或許能實(shí)現(xiàn)跨音速巡航，甚至用加力推過音速后轉(zhuǎn)回軍推的低超音速的“偽超巡”。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上理想，但能用了。

使用渦扇-10和IPE的情況差不多。這能滿足中國(guó)空軍的要求嗎？中國(guó)空軍的要求是什么呢？

實(shí)際上，除了籠統(tǒng)的超巡和超機(jī)動(dòng)，中國(guó)空軍對(duì)殲-20的具體要求也是保密的，坊間的一切推斷都只是推斷而已，因此是不是滿足中國(guó)空軍的要求也無從談起。更何況中國(guó)空軍可能有階段性的要求，在某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)前要達(dá)到x要求，在更后面的另一時(shí)間節(jié)點(diǎn)要達(dá)到y(tǒng)要求，就像蘇-57一樣。

現(xiàn)在對(duì)殲-20的發(fā)動(dòng)機(jī)的推斷很多來自對(duì)噴口形狀的觀察。且不說只有模糊不清的圖片可以判讀，噴口形狀不同，顯然是不同的發(fā)動(dòng)機(jī)，至少是不同的亞型。但噴口形狀相似，也未必就是相同的發(fā)動(dòng)機(jī)。

作為殲-20換國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)證據(jù)的網(wǎng)絡(luò)照片

對(duì)于超音速戰(zhàn)斗機(jī)來說，收斂-擴(kuò)散噴口是必須的。噴流在亞音速時(shí)，收斂起加速作用；在超音速時(shí)，反而是擴(kuò)散才起到加速作用。這就是拉瓦爾噴管的原理。另一方面，擴(kuò)散有助于增加空氣流量，增加推力，因此在起飛時(shí)噴口是張開的。但在高亞音速飛行時(shí)，噴口要收攏，確保噴流具有足夠的速度。超音速時(shí)再次張開。

最典型的收斂-擴(kuò)散噴口采用羽片結(jié)構(gòu)，羽片的不同安排就成為各種發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口特征。事實(shí)上，羽片還有內(nèi)外兩層，不僅控制噴口面積，還可控制喉道面積，更加復(fù)雜的還可控制喉道位置，進(jìn)一步優(yōu)化噴流。雙層羽片之間的空氣流動(dòng)還有助于散熱，增強(qiáng)內(nèi)羽片的耐熱能力。寬羽片降低機(jī)械復(fù)雜性，羽片本身的剛度也容易保證；窄羽片有助于確保噴口的圓度，降低噴流的壓力損失。

噴流離開噴口時(shí)，噴流不是鉛筆形狀的平直束，而是像鐘形一樣，隨著離開噴口的距離而有一定的徑向膨脹。這種膨脹帶來一定的噴氣損失，這是由于高壓的噴流在橫向?qū)Νh(huán)境空氣有很大的壓力差而造成徑向流動(dòng)，這是不可避免的。圓形是給定面積下周長(zhǎng)最小的形狀，噴流膨脹最規(guī)則，壓力損失最小。越是偏離圓形，噴流膨脹越復(fù)雜，壓力損失也越大。因此，射程優(yōu)先的消防龍頭一定是圓噴口，覆蓋面積優(yōu)先的澆花龍頭才可能使用扁噴口。

F-22那樣的二維噴口是以可觀的推力損失為代價(jià)的，也只有那樣變態(tài)的大推力才能承受這樣的推力損失。當(dāng)然，二維噴口的好處是推力轉(zhuǎn)向、收斂-擴(kuò)散和雷達(dá)-紅外隱身整合為一體。二維噴口把噴流壓扁，強(qiáng)化了噴流與環(huán)境空氣的混合，達(dá)到快速降溫和降低紅外特征的效果。扁平的二維噴口也對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)后部形成較好地屏蔽，達(dá)到降低雷達(dá)特征的效果。扁平的二維噴口還有利于在氣動(dòng)上與飛機(jī)的后體整合，降低后體阻力，這對(duì)超音速減阻特別重要。

F-22的“菊花”

但二維噴口除了有推力損失問題，還有重量問題。單層的偏流板沒有雙層羽片之間空氣流通的散熱效果，只能借助于厚重的耐熱設(shè)計(jì)。除了F-22，所有實(shí)用的推力轉(zhuǎn)向都回到羽片式結(jié)構(gòu)。