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美国变循环发动机完成测试,还有一家在竞争,领先世界至少10年_推力

时间:2021-06-01 07:19:23        来源:

根据美国通用电气GE公司发布消息,该公司日前完成了XA100自适应变循环发动机测试。这是全世界首台变循环发动机的测试实验项目,虽然俄罗斯目前也宣布会制造变循环发动机,但是这个差距可能至少也有10年。

这种变循环发动机结合了涡喷和涡扇发动机的优点,比目前美国最先进的发动机,推力增加10%,可降低油耗25%,增加航程35%,很可能将会是六代战机的发动机。不过,通用电气的XA100还有一个强大竞争对手,也就是普惠公司XA101自适应循环发动机,可见,目前美国不但测试了变循环发动机,竟然还有两个公司在竞争。

XA100是美国通用电气公司在F135涡扇发动机基础上研制的新一代涡扇发动机,除采用新型陶瓷基复合材料制造的热端、实现20吨级的最大推力、推重比由目前的涡扇发动机的10提升到15左右以外,最重要的变化是采用了自适应变循环技术。

可能更多人对“循环”二字更加感兴趣,变循环发动机中的“循环”指的是热力循环,以涡喷发动机为例,其热力循环分为四个阶段:压缩-加热-膨胀-放热,这是理想状态下的热力循环。

以往的涡扇发动机虽然相比于涡喷发动机实现了更好的推力和油耗指标,但涡扇发动机传统上有一个问题难以解决:涵道比、油耗、推力性能之间的矛盾。大涵道比涡扇发动机油耗低,但推力提升慢、不适用于高速飞行,不符合战斗机的动力需求;反之,小涵道比涡扇发动机推力提升快,但油耗较高,频繁加大推力会严重影响战斗机的油量和航程。

为解决这一矛盾,能够调节涵道比的变循环涡扇发动机应运而生,这一技术最早实际应用于上世纪80年代、为美国空军的“先进战术战斗机”计划(ATF)竞标动力装置的F120发动机,但因F120败给F119(目前为F-22的动力装置)而偃旗息鼓。当时的变循环技术并未实现自循环,仍然需要人工干预,因此效能较差。

而目前兴起的自适应可循环则能够根据飞行速度的不同自动调整发动机的涵道直径,从而实现让飞行员在减少对战斗机动力系统直接干预的情况下将发动机状态调整至理想水平,无论从提升战斗机的响应速度还是减轻飞行员工作负担来说都有好处。

结合涡扇发动机设计水平的提升,自适应变循环技术可以让战斗机时刻维持在最合理的油耗水平,因此能让第六代战斗机拥有更好的飞行性能和更远的航程。

根据美军的设想,新一代航空发动机还不仅仅可以用到下一代战斗机上,通过改进还可能给F-15\F-22\F-35等战斗机换装心脏。这显然会增强美军在空军领域更大的优势,目前美国空军清一色的四代机、五代机,无论是从质量还是数量上,在全球范围内都是首屈一指的存在,如果加上美国的运输机、加油机、预警机,领先世界真的不是一星半点。返回搜狐,查看更多