为了发展用于第六代战斗机的动力,美国空军已通过自适应通用发动机技术(ADVENT)、自适应发动机(AETD)技术发展和下一代(NextGen)项目推进第六代战斗机F-X配套发动机的技术成熟,而海军则通过变循环先进技术(VCAT)项目实现相关技术成果满足海军的应用需要。 IHPTET计划成功结束之后,美国从2006年开始实施其后续计划——“经济可承受的通用先进涡轮发动机”(VAATE)计划。这个计划的特点是不针对具体发动机型号,而只注重于关键技术的研究和试验验证.为型号发展提供技术基础和直接的技术支持。相比之下.我国航空动力的基础研究工作经费投入太少.尤其缺少技术验证阶段。
在VAATE的技术支撑下,美军又开始实施了ADVENT项目和HEETE项目,前者主要解决发动机节省燃料提高航程的问题,而后者则主要将注意力放在了新型高性能压气机上面,这些技术的成功为新一代发动机提供了坚实的基础。由于新一代自适应变循环发动机采用了新型进气道设计,这种发动机进气结构要求飞行器结构的横面积更大,未来战斗机可能会更“扁”,未来战斗机的进气道很有可能设在飞机脊背上。 ADVENT的关键技术就是是自适应风扇,这个风扇系统可以通过一个在正常核心空气流和外涵道空气流之外的第3股空气流,提供一个可变的涵道比,能够在起飞时为增加推力而关闭,在巡航时为减少燃油消耗和阻力而打开。最终,ADVENT的技术将被应用在下一代轰炸机、运输机和大型无人机领域,这些飞机将因为这项技术而飞得更远。 从近日美国公布的ADVENT技术核心机测试来看,美国已经完成了对五代发动机最关键技术的技术研究,即将转向发动机研制的第三个阶段,即发动机整机研制,这是发动机研制历程上的一个关键阶段,将决定美军发动机发展的进度。 AETD技术最终目的是研制一种先进的变循环发动机,所谓变循环发动机,是指在一台发动机上,通过改变发动机的一些部件的几何形状、尺寸或者位置,来实现不同热力循环的燃气涡轮发动机。目前美国GE公司在变循环发动机研制中处于世界领先地位。 20世纪70年代,美国开始加大力度研究军用变循环发动机。GE公司研制了从YJ101第一代变循环验证机到GE21、GE33即后来的YF120,以及可控压比发动机等一系列变循环预研验证机。尤其是YF120还参加了美国第四代动力的选型,是世界上第一种经飞行验证的战斗机用变循环发动机。 变循环发动机能够通过更改配置实现任意速度、高度点的最高效率。例如,它可以像涡喷发动机一样在超声速飞行,也可以在亚声速巡航时具有大涵道比涡扇发动机的效率。现有迹象意味着第六代战斗机将设计需要更好地满足超声速巡航性能要求,即使这项性能并非明确的要求。 目前,美军的ADVENT和AETD两大发动机研制技术进展顺利,而在AETD之后,是在美国空军的NextGen项目下进行实用型自适应发动机的研制,这个计划将在2016年开始实施,未来至2025年左右下一代新型发动机将可能装备第六代战斗机。按照美军目前六代战斗机的研制计划,美军将在2020年之后开始六代机研制,2025年左右首飞,2030年左右装备部队,按照这个规划,美军的下一代发动机也将同步推出。
而与此同时,我国第四代发动机仍处于试制阶段,中国必须加快下一代发动机的研制,不能让中美差距继续拉大,一些分析人士不无忧心地说:“再等,就要落后40年了”。 |
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