美军第六代发动机正式亮相,可实现2马赫巡航,中国需奋起追赶

在前段时间,美国知名军事网站《防务新闻》对通用电气公司研发的XA-100变循环发动机进行了分析和报道,这也被外界视为美军第六代航空发动机的正式亮相。值得一提的是,除了通用电气公司研发的XA-100变循环发动机以外,美军还对普惠公司研发的XA-101发动机进行咨询和了解,但是不出意外的话,美国国防部将会在2021年左右正式决定授予通用电气公司一份超过15亿美元的研发合同,并于2022年开始进行第一台原型机的测试生产工作。而洛克希德马丁公司和波音公司也将会参与到这次评选中来,提供一定的指导性建议。在经历了F-22A和F-35战机配套发动机竞标失利之后,通用电气公司这次可以说是牟足了劲要在美国国防部面前扳回一局。

美军第六代发动机正式亮相,可实现2马赫巡航,中国需奋起追赶

而为了能够保证美国空军装备的第六代隐形战机在未来的空战中处于绝对的优势地位,美国国防部对新一代发动机的技术性能进行了要求:发动机推力比现役F-119涡扇发动机提高了10%,燃油效率提升25%,作战半径增加达到1600公里以上,关键是发动机特有的可变周期,可以调节旁路比和风扇压力。如果配合第六代战机的其他技术,那么战机整体滞空时间增加35%左右,同时先进的气动设计可以实现2马赫以上的超音速巡航,远比现在F-22A战机的1.6马赫巡航速度要快上不少。如果在进入高空之后,第六代战机的极限速度有望突破3马赫以上,这已经非常接近SR-71高空侦察机的最大航速。

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通用电气公司在2019年4月份就已经根据美国空军的自适应发动机过渡计划(AETP)完成了XA-100发动机的详细设计过程,在得到军方的答复之后通用电气公司就会将设计图纸及其他信息资料发送到其供应链以制造发动机零件,然后再开始组装测试。一直到现在,除了美国和日本以外,其他国家都还处于第五代涡扇发动机的研发阶段,即使是一直与美国在军事领域展开竞争的俄罗斯目前也尚未出现第六代发动机的研发计划,国内生产厂商依然还忙于“产品30”发动机的测试,以期望更快的安装在苏-57隐形战机上。而日本研发的XF9-1虽然号称第六代发动机,但是其技术参数却是第五代发动机的水平。对于中国来说,发动机仍然需要奋起直追,不然差距将会从20年变为30年。

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变循环发动机最早由美国通用电气公司和英国罗罗公司提出,并在F-136涡扇发动机上进行测试。虽然没有获得美国军方的订单,但是美军依然拨款让其继续研究。在经过十多年的研究和测试之后,隶属于美国空军所管辖的空气动力研究实验室在2019年年底开始了ADAPT 项目计划。所谓的ADAPT计划就是适应性变循环发动机的体系结构可以调整旁路比,以提高燃油经济性。传统航空发动机只有两条涵道,而在增加第三条涵道之后,发动机可以轻松在巡航或者高速机动这两种状态之间轻松切换。除了增大推力和提升燃油效率以外,ADAPT还可以提供较好的冷却作用,其减少机体和发动机所携带的热量,降低战机整体的红外信号。

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虽然AETP成果的主要还是会用于第六代隐形战斗机身上,但是如果可以在2022年完成原型机的生产工作的话娿,那么美军目前装备的F-35A隐形战机将会是其测试平台。如果测试结果获得美军认可,除了五代隐形战斗机以外,其他四代战机如F-15和F-22战机也将会是一个合适的测试平台。迄今为止,美国空军已在自适应发动机技术计划上花费了30亿美元以上,同时规定了AETP第1阶段竞争对手必须向F-35提供实质上改进工作,要求AETP第一阶段的两个竞争对手都必须与F-35机体制造商洛克希德·马丁公司紧密合作,以将机体及其系统与发动机及其系统进行高度集成。而通用电气公司在陶瓷基复合材料方面建立起来了巨大的优势,也将会让其在第二阶段的研发过程中处于绝对的领先地位。


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