谁能够想到,美国在航空发动机领域唯一的遮羞布也没了,根据中科院的消息,中国变循环发动机已经完成整机地面台试验与整机高空台试验,遥遥领先美国。

要知道,中国的变循环发动机采用的可是三涵道比变循环,这可以说是第五代变循环的顶级技术了,这也意味着中国六代机心脏已脱胎换骨。
在普通涡扇式发动机上,内、外涵道结构固定,因而无法改变涵道比。变循环发动机通过改变涵道比,同时兼容大、小涵道比的优点,满足了在不同作战环境下的需求。原理在于其有多路涵道,可通过涵道上的活门开关,改变进入内、外涵道的空气流量,实现适应不同作战背景的灵活切换,通过调节涵道比,航程和速度不再是不可兼得的“鱼”和“熊掌”,战机在高速和低速时都能获得性能优势。

举个简单的例子,在起飞和亚声速飞行时,发动机涵道比增大,以涡扇发动机状态工作,降低耗油率和噪声。在爬升、加速和超声速飞行时,发动机涵道比减小,以接近涡喷发动机的性能,以增大推力。
根据公开数据,自适应变循环发动机在同等燃油量的情况下,作战飞机滞空时间可以提高 50%,最大航程也将增加 33%,发动机的燃油消耗率减少 25%,燃油热吸收率达到 60%。

这个概念美国在60年代就提出来了,目前美国两家主要发动机厂商——通用电气的XA102和普惠的XA103项目,仍在艰难推进这项技术。但实现这一理念面临巨大挑战。变循环发动机依赖大量可调节的几何结构,如可调涵道导向器和活门,这些部件在发动机高温、高压、高转速的极端环境下工作时,极易引发气流畸变和机械故障,直接威胁发动机的稳定性和可靠性。
与此同时,其控制系统也异常复杂。发动机需要在毫秒级别内协调众多可动部件,控制变量之多、控制规律之复杂,远超传统发动机。这要求控制系统必须能够实时精准地响应各种飞行状态的变化。
技术难题直接导致项目延期。美国空军已确认变循环发动机开发将推迟至少两年,预计无法在2030财年前完成。这意味着连正在研发的第六代战斗机能否用上都是个问题。

研发投入成本过大是另一个关键制约因素。据报道,通用和普惠都因资金压力不断要求五角大楼增加经费。这种持续的高投入与缓慢的进展形成了鲜明对比,使得变循环发动机的实用化前景仍然遥遥无期
但是中国可不一样,中国早就在2018年就首次完成变循环特有的关键技术整机验证,构建了自适应发动机关键技术体系,取得了自主研发航空发动机技术的重大突破。
我国从涡扇10开始,就逐渐照搬美国的航空发动机研制模式,遵循“关键核心零部件-核心机-技术验证机-工程验证机-原型机”研制模式和“服役一代、研制一代、预研一代、探索一代”发展模式。涡扇15更是全面照搬美国发动机研制模式,走完全部研发流程。
因此,按照中国公开的时间流程来看,中国在2028年左右就可以实现变循环发动机的批量量产,就拿这次公开的变循环发动机来说,根据数据来看,中国六代机如果采用三发变循环发动机,再内置高超音速导弹,那么真正实现了在第三岛链内构建了拒止圈。

当不少人还抱着旧有观念认为中国发动机技术,还落后美国30年的时候,中国早就实现了弯道超车,,美国在这30年的时间里,除了在变循环发动机领域停滞不前外,也再没有诞生过一款超越F119的小涵道比发动机,也就是说美国在小涵道比大推力发动机上停滞了30年。而中国的涡扇15超越了F119,推力达到了18.5吨,是目前世界上最为先进的小涵道比大推力发动机,而且更糟糕的是,美军的F119发动机还被曝光造假。
所以说中国的航空发动机落后美国30年,这样的说法是不对的。事实上,当中国在爆震发动机、冲燃发动机、变循环发动机都实现全面开花的时候,这就意味着,中国在发动机领域,已经开始弯道超车。
还有一个事实就是,美国六代机的研制还处于初级设计阶段,接下来美国六代战机想要从设计、生产、试飞再到量产这样的一个流程起码需要10-15年。这就意味着美国想要在2030年服役六代战机的希望非常渺茫。2022年底,美国六代机项目尚未通过“B阶段”的审查流程。
而中国的南北六代机都已经实现了首飞,可以说,在新一代高精尖武器的研发上,得益于中国工业能力的强大,中国目前正处于一个整体领先的状态。
原文:https://www.toutiao.com/article/7568335492928864787/
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