从“天山”到“泰山”，再到“黄山”，我国中推涡扇的赶超之路
前言
在我国航空发动机的庞大谱系中，除了涡扇10A/B/C到涡扇15这条大推力涡扇发动机的科技树外，还有虽不那么吸引眼球，但地位并不逊色，且发展却更为顺利的中推科技树，中推科技树大致经历了涡扇13 、涡扇13E、涡扇19，又称“天山”、“泰山”、“黄山”的三个阶段，用一句诗来形容最为恰当，那就是明代地理学家徐霞客的“五岳归来不看山，黄山归来看岳”。
从研仿成熟机型的涡扇13开始
涡扇13是在RD33的基础上结合推重比8的“中推预研”成果研仿而来的，其最大直径从1.04米缩小为1.02米，但进气量却从76公斤/秒增至80公斤/秒，涵道比从0.49提高到0.57，可见涡扇13的进气口直径有所增大，长度从RD33的4.25米缩短为4.15米，交付质量由1200公斤降至1135千克。之所以如此，很可能是因为涡扇13像涡扇9一样减少了仿制原型的级数，将RD33的风扇和高压压气机减掉了1-2级，再加上一系列轻质材料的应用，涡扇13的推重比从RD33的6.62大幅增至7.8。
另外，得益于应用了中推预研的高效压气机技术，涡扇13的总压比从20提高到23，加力推力从RD33的81.4KN提高到86.37KN，加力耗油率则从2.09kg/(daN·h)降为2.02kg/(daN·h)，不加力推力从50KN提高到56.75KN，不加力耗油率为0.73kg/(daN·h)。
最后，涡扇13的涡轮进口温度也达到了RD33的1407℃，比AL31F还高15℃，但大修间隔却从RD33最初的350小时提高到810小时，总寿命则从900小时大幅增至2100小时，这很可能得益于涡扇13应用了我国上世纪90年代研制的第二代镍基单晶高温合金DD6。
但涡扇13虽然性能比RD33强了不少，但却生不逢时，当时只能用于枭龙，但枭龙是专门出口的机型，鉴于涡扇13仿制发动机的身份，客户更愿意选用RD93的政进版本RD93MA。但在充分吸取涡扇6教训的情况下，涡扇13并没有因为缺乏装机对象而下马。当时的指导思想是，宁可让辛苦得来的研究成果无法实用化，也不能让中国的中推战略规划功亏一篑。
应用新材料、新工艺后，涡扇13E基本赶上了世界先进水平
涡扇13E是在涡扇13基础上应用新材料、新工艺的进一步改进型号，其推力由8.8吨提高到9.5吨，可谓又一次实现了飞跃，这在没有新材料和新工艺加持的情况下，是不可能做到的。
涡扇13E可用的新材料主要是我国研发的第三代单晶合金DD9，由DD9制成的高压涡轮叶片曾在2018年的珠海航展上公开展示过，该涡轮叶片最大的亮点是采用了双层壁冷工艺，据称可将冷却效率提高30%，把涡轮叶片的工作温度提高330℃。根据相关介绍，同时应用DD9单晶材料和双层壁冷工艺的涡轮叶片可以承受1450℃以上的高温。
也就是说，涡扇13E采用DD9单晶材料和双层壁冷结构的高压涡轮后，其涡轮前温度可在涡扇13的基础上提高约50℃。根据涡轮前温度每提高50℃，发动机推力增加10%的论断。涡扇13E的推力提高到9.5吨就容易理解了。不仅如此，涡扇13E的推重比还从涡扇13的7.8再次大幅提高到9，这可能是因为采用了类似涡扇10那样的复合材料机匣的缘故。鉴于涡扇13E的性能提高如此之多，其称呼也由“天山”改为“泰山”，有泰山北斗之意。
这是因为涡扇13E的推力和推重比与F414和EJ200的基本型已经处于同一级别，又因为当时F414和EJ200的改进型尚未实用化，我国可以说是基本赶上了世界先进水平。现在锯齿形喷管的涡扇13E已经装机歼35进行试飞，可以满足后者试飞乃至早期批次服役的动力需求。
涡扇19自行设计研发，志在超越
涡扇19是舰载五代机的目标发动机，是一种由中国燃气涡轮院牵头，多家单位参与联合研制的中等推力涡扇发动机。与涡扇13研仿于上世纪六七十年代技术水平的RD33不同，涡扇19是我国全新设计的型号，再加上DD9单晶材料和双层壁冷结构的采用，站到了一个很高的起点上。国内权威航空专家宋心之透露，涡扇19(早期版本)推重比已经超过10，推力超过10吨。据称其第二阶段的推力已达10.5吨，推重比到了11，这已经与F414的最新改进型F414-EPE的推重比相当，只是推力还是差了约1.5吨。
但涡扇19的进度还是比目前已经量产的涡扇15慢了很多，现代涡扇发动机的研制分为六个阶段：单项关键技术、部件验证、核心机、验证机、型号研制、使用发展。涡扇19虽然进度很快，但那主要说的是部件和样机的制造，而任何一款发动机的测试却没有捷径可走，该有的测试环节一点都不能少，否则潜在的问题得不到提前暴露，后面再解决可就就难了。因此，按照5年核心机、5年验证机、5年型号的大致时间节点，涡扇19定型量产最快也要等到2025年。
结语
总而言之，与大推力涡扇发动机直接自行设计研制的激进路线不同，我国中推走的是先研仿国外成熟机型，逐步积累经验，再自行研发路线，更为稳健，因此涡扇13、涡扇13E和涡扇19没有经历涡扇10和涡扇15那样的挫折，整个发展过程比较顺利。
这很大程度上是因为中推没有涡扇10“一发托两型”那么大的压力，也没有涡扇10C给涡扇15造成的压力，预研工作做得比较扎实。因此，涡扇19第三阶段的目标是13吨的推力和12的推重比，赶超F414-EPE，期待涡扇19能给我们带来更大的惊喜。