没等歼20用上涡扇15 美国已加紧研制超前全球20年的新航发

没等我们把猎枪准备好,山那头的豺狼就又要进化新一代爪牙来了。据外媒报道,当地时间6月29日,美国著名发动机制造商通用电气公司(简称GE),刚刚和美国空军签署了一项价值4.27亿美元的合同修改书。别看这笔钱数目不大,那可是美国空军务求研发下一代“自适应循环发动机”的追加投资。这笔合同的签署也意味着美军新一代航发的研制进程又向前推进了一步,别管这个步子是大是小,对于现在连涡扇-15都没用上、涡扇-10B还踉踉跄跄,歼-20还在用着俄制99M1发动机的我们来说,这无疑都是一个值得警惕的信号。

没等歼20用上涡扇15 美国已加紧研制超前全球20年的新航发

正因为F-135在涡扇发动机领域已经登峰造极,所以美国才要加紧研制革命性的变循环发动机

众所周知,涡扇发动机是目前全世界主流第4、第5代战机的标配动力。自上世纪70年代美国普拉特·惠特尼(简称普惠)成功研制第一代涡扇发动机F-100以来,涡扇发动机的发展已历40余年,F-135基本在涡扇发动机领域达到了登峰造极的地步,再往下深挖的空间已经不大。要想让第6代战机的动力表现更上一层楼,研发采用新理念的发动机势在必行。

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而变循环发动机目前恰恰就被公认为是第6代战机动力的最优选项。相比较涡扇发动机,变循环发动机的最大特点就在于——它可以根据需要调整自身涵道比。理论上来说,发动机的涵道比越高,其推进效率和热效率也就越高,这就意味着它在消耗同等燃料的情况下可以产生更大的推力。而更大的推力就意味着更澎湃的动力,这是所有发动机在研制和改进过程中都孜孜以求的最高目标。然而,过大的涵道比会令涡轮风扇的体积急剧增大,同时也就增大了飞机在飞行过程的阻力,这对于高速飞行是非常不利的。因此大涵道比发动机通常多见于追求经济效益,而且没有超音速飞行需要的民航客机上。

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对于又要一定经济性,又要超音速飞行,而且还得能够承受各种泼辣操作的军用发动机来说,大家都只能采用小涵道比的涡扇发动机。这就很有点让设计师们戴着镣铐跳舞的意思,涡扇发动机的经济效益性虽不错,但受原理限制,装上它之后的飞机的高速飞行性能就相对差一些。即便凶悍如用上的F-119的F-22,其最大飞行速度也不过2.25马赫,超巡速度则为1.82马赫。这个成绩当然要比现在的一大票主流战机强出不少,但和苏联当年能飚3马赫的米格-25相比,确实还差着那么点意思。

而美军对于6代机的性能要求是什么呢?相比目前,6代机的战场滞空时间要提高50%,油耗要降低25%,而航程还要增加35%。这是就连F-135都难以企及的高度,要想让它成为现实,只能仰仗变循环发动机。由于可以自由调节涵道比,所以变循环发动机理论上可以兼顾涡喷和涡扇两种发动机的许多优点。换句话来说,变循环发动机就是一种“鱼与熊掌都可兼得”的最优解方案,它对于空军的革命性意义,不亚于电磁弹射技术对海军的意义。

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严格说来,变循环发动机其实不算什么新鲜事物,美军冷战期间就在著名的SR-71“黑鸟”高速侦查机上装备了变循环发动机。而当年和F-22争一时瑜亮的YF-23,也曾计划要采用YF-120型变循环发动机。不过受到时代背景限制,凭当年的技术水平还很难克服变循环发动机上的许多技术难点。因此即便是对新兴技术狂热如美国,对于激进的YF-120也维持了保守看法。

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不过今时可不同往日了。当年GE搞YF-120所遭遇的很多阻力,现如今都已随着时间的推移而变小乃至消失,变循环发动机也迎来了发展进程上的第二春,而且这回美国也确实动了“来真的”的心思。就连现在的F-135都已经拉开了其他国家至少10年以上的差距,要是下一代变循环发动机能研制成功,超前世界20年想必不成问题。对于现在还在为歼-20心脏病问题而发愁的我们来说,这确实是一个不容忽视的重要信息。这并不是一场龟兔赛跑,在我们在努力追赶的同时,别人一样在玩命的加速。


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