我国产六代机发动机已立项研制 变循环验证机早有了

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据《防务新闻》7月17日报道,美方正式推出了下一代战斗机的计划,此时美方下一代战机配套发动机项目也正是浮出水面,下一代的发动机技术美方已经到达较高发展阶段(XA-101和XA-102两种工程验证原型机将于2019年年底前亮相),不但拥有了先进的变循环设置,推重比则很可能达到12至15一级。对于美空军来说,如果能彻底解决发动机的问题,美空军下一代战机的发展就会非常顺利,同时作战能力也能得到进一步加强。军事专家告诉记者,近年来,随着世界航空发达国家和地区的新一代作战飞机、新一代远程轰炸机、无人作战系统、未来旋翼机以及高超声速飞行器的不断探索发展,其技术特征已经基本明晰,下一代军用航空动力技术的需求也应运而生。目前,以变循环发动机、组合循环发动机等为代表的新型航空动力技术正在开展试验验证,有些技术已经取得实质性进展和突破,世界战斗机发展正开始一场新的革命。

我国产六代机发动机已立项研制 变循环验证机早有了美普惠公司研制的XA-101发动机的核心机部分。

军事专家告诉记者,随着F-135和F-136这两种该机型五代机发动机的的诞生,这使目前军用航空发动机在涡轮风扇结构领域几乎没有更多可以升级的空间,为了实现第六代战斗机“空天一体”的作战性能,发动机的研制必须另辟蹊径,才可能有所突破,而这个时候一系列新概念发动机,以及变循环与超燃冲压发动机再次被摆在桌前。军事专家陈忠先生指出,六代战机的发动机将采用内装式启动或发电机,这种发电机将有利于下一代战斗机的“多电”结构,也就是更大功率的主动相控阵雷达体系,未来的六代机将不只有一步大型主动相控阵雷达,为了发现隐身能力更佳的六代机,采用多共形雷达阵列将是未来六代机的关键技术,其用电量是目前的几倍甚至十几倍,由于功率提取效率的限制,多供电就意味着发动机要提供更大功率的能源,这就对发动机功率提出了比现在更高得多的要求。

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而新一代发动机的涡轮转子和启动/发电机转子是一体的。这种内装式的启动/发电机已经在工业领域得到应用,航空技术发达国家都在在进行与飞机发动机融合方面的验证。由这种内装式的发电机提供的电压和功率将是传统发电机的两倍甚至数倍,充足的电力甚至可以为激光等新概念武器提供能源,未来战斗机携带激光炮只是一个时间问题,而电能提供直接决定了六代机高能武器发展的方向,这也是为什么六代机必须拥有下一代发动机的关键原因之一,而最关键的就是,下一代发动机不但可以作为战斗机动力,还能衍生出一系列完全不同的先进发动机,最终让空军的作战能力得到整体加强。甚至还能在发动机的基础上研发出燃气轮机等一系列动力设施,提升海军和陆军的作战能力。按照美空军的设计来看,下一代发动机的关键还是在于高速和经济性,即首先提升整个发动机的推力,其次保证发动机的经济效益。

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按照美空军的规划来看,下一代发动机的推力可以达到45000磅,即20吨推力,比现在的F119要高出大约25%左右,两台发动机可以提供大约40吨推力,这也说明了下一代战斗机的正常起飞重量大概在35吨左右,最大起飞重量很可能接近45吨,比现在的战斗机还要大出一截,此外,美方要求六代机的作战半径可能达到1850至2300千米,比F-35C提高60%以上,同时该机还可利用久航性能巡逻,灵活打击敏感目标。这就要求第六代发动机推力更大、阻力更低、油耗更低。 而目前技术上人类能够达到这一水平的发动机只能采用变循环技术,所谓的变循环就是通过改变发动机部件的几何形状、尺寸或位置来优化热力循环,在各种飞行条件和工作状态下提供良好的性能,而之后的自适应发动机技术是在变循环发动机的基础上增加自适应控制后的进一步发展。美方已经突破自适应发动机技术的概念验证和关键技术,目前美两大航空发动机公司都已经完成了六代机的自适应变循环核心机验证,正在制造原型机。

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而按照美空军一向的规划来看,很可能还会在这款发动机的基础上研发一款单发发动机用于中型多用途战机的使用,那么这款发动机的推力很可能超过25吨,下一代中型机的体积都很可能在35吨以上,比现在的F35还要大出一截。而这款发动机最关键的就是采用了“三流道”的技术,能同时兼顾高速性能和省油性能,在正常推进的时候仅仅采用双流道,这样能够保证战机的高速性能。即以超音速巡航或者在高机动状态下执行作战任务,在需要省油的时候既可以打开第三个流道,这样能够最大限度的节省燃油,按照美方的估算,能够在将现在战机性能提升50%的情况下,还能降低25%的燃油。美方目前已经让普惠和通用两大动力公司开始研发这款先进的发动机,预计到2025年左右第一款发动机就可以在F22或者F35上展开测试工作,届时美空军的下一代发动机即可进入测试阶段,最终在2035年左右实装。

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军事专家告诉记者,六代机要具备跨代优势,不仅要具有更大的超声速巡航能力,以实现对四、第五代机“以快打慢”的能力,同时还要具有更低的耗油和更大的续航能力,以覆盖更大的攻防区域,因此原有的发动机是远远不够的。据公开资料披露,2000年以来,我方开始自适应变循环发动机研究,2010年前后开始在太行发动机的基础上研制了一种变循环发动机验证机,目前,我方六代机预研项目正在发展中,而其相应的变循环发动机项目已完成立项

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