下一代战机“心脏”

PWXA101

在上世纪八九十年代进行的美军五代机动力选型中,通用电气(GE)曾推出YF120变循环发动机与后来成功中标的普惠(P&W)YF119 开展竞争。尽管当时未能取得成功,但这一代表发动机技术发展方向的先进技术将在未来为F-35和“下一代空中主宰”(NGAD)提供创新动力。

基本情况

中文名:自适应变循环发动机英 文 名:Adaptive Cycle Engine(ACE)或Variable Cycle Engine(VCE)

基本原理:通过改变涵道比,实现发动机模式的切换。超声速巡航时,减小涵道比,增大推力,进入“涡喷”(高推力)模式,亚声速巡航时,增大涵道比,降低油耗和噪音,进入“涡扇”(高效率)模式。此外,能够自动适应不同的工作环境,实现涵道比的改变。

2007年,随着自适应通用发动机技术(ADVENT)项目的提出,美国空军和海军开始研究自适应变循环发动机的概念,GE公司即参与其中(另一参与方为罗罗公司)。尽管普惠公司没有参与ADVENT,但还是与GE 一道在2012年入选自适应发动机技术开发(AETD)项目(罗罗被淘汰)。2016年,后续的自适应发动机转化项目(AETP)正式启动,美国空军寿命周期管理中心(AFLCMC)分别授予两家公司超过10亿美元合同,负责各自开发200千牛推力级AETP演示验证机,即GE XA100和P&W XA101。AETP的目标是提高25%的燃油效率,10%的附加推力和显著改善的热管理。截至目前,GE公司的XA100发动机项目进展较为顺利。

代表型号介绍

(一)通用电气XA100发动机适用机型:F-35、六代机(下一代空中主宰NGAD)

最大推力:200千牛(带加力)设计特点:XA100是一种三涵道自适应循环发动机,可以根据情况调整涵道比和风扇压力,以提高燃油效率或推力。它通过使用第三涵道流来实现这一点,引入空气以提高燃油经济性,并充当冷却的散热器,这将使F-35更大程度地利用飞行包线的低空高速部分。冷却和动力的增加也使得定向能武器在未来的应用成为可能。当需要额外的推力时,来自第三涵道的空气可以被引向核心机和风扇。该发动机可提供两种模式:高推力模式,实现最大功率;高效率模式,实现最佳的燃油节省和续航时间。发动机可自动在高推力模式和高效率模式之间切换,以获得最大功率和最佳燃油节省。

除了三涵道自适应循环配置,XA100发动机的部件使用陶瓷基复合材料(CMC)和聚合物基复合材料(PMC)等先进材料,提高耐热性并改善性能。据GE公司称,与目前的涡扇发动机相比,XA100的推力增加10%,巡航时间增加50%,航程增加35%,油耗降低25%,并具有更强的散热能力。

最新进展:据GE航空公司网站今年5月13日消息,历时5个月,GE航空公司已经完成了第一台XA100变循环发动机的测试,该发动机可用于F-35和第六代战斗机。该机全尺寸原型机测试在GE位于俄亥俄州埃文代尔的高空台完成,相关技术开发始于14年前,第二台原型机的组装也在进行中,预计将于2021年晚些时候开始测试。

(二)普惠XA101发动机适用机型:F-35、六代机(下一代空中主宰NGAD)

最大推力:200千牛(带加力)设计特点:XA101同样是一款三涵道自适应循环发动机,基本原理与XA100相同或类似。

进展情况:2017年,普惠公司成功测试了具有F135核心机的自适应三涵道发动机,并在其F135长期开发计划中将XA101视为“增长选项2.0”。空军寿命周期管理中心(AFLCMC)在2018年进一步授予了合同并对其进行了修改,使人们更加关注F-35的换发,还进行了有关将该技术应用于F-15、F-16和F-22推进系统升级的研究。2018年6月,普惠公司更改了F135的开发计划,将XA101与“增长选项2.0”分离,而XA101则将具有新的核心机。

作为F-35发动机F135的供应商,普惠在AETP项目中始终保持优先为F-35换发的态度。因而当F135 开发计划发生改变,XA101不再作为换发选项后,XA101的进度有所放缓,公开的消息也大大减少。

2019年9月,普惠发动机公司总裁Matthew Bromberg透露,普惠最近完成了对XA101发动机验证机的详细设计评审。

小结变循环发动机可以很好地解决涡扇发动机涵道比、推力和油耗三者之间的矛盾。当年YF120由于变循环技术需要人工干预而效果较差,导致竞标“先进战术战斗机”计划(ATF)失败。如今随着自适应技术的成熟,变循环发动机技术将成为下一代战斗机动力系统的不二选择。

本文标题: 下一代战机“心脏”
永久网址: https://www.laoziliao.net/military/info/50756537 (请复制分享给好友)

料友留言(数量:4条)

料友:老资料网友266 2021-07-20 20:18
涡扇15早点大规模投产吧,2030前美军第6代发动机要投产,差距不能再次拉大。
料友:09 2021-07-20 20:52
能不能发点发动机进展到什么程度了?
料友:老资料网友418 2021-07-21 08:36
新一轮竞争,好像普惠有点悬了。毕竟普惠就是用F135的核心机在改三涵道循环发动机,循序渐进的改良可以保证低成本情况下技术的成熟度和可靠性,但是新一代战机所需要革命性的动力和能量供应,却很容易让普惠方案落选。上一轮竞争通用动力就已经形成了变循环技术方案,这一轮竞争则直接在核心机上苦练内功,而顺带着其变循环技术还会更加成熟。未来发动机竞标只要通用动力发动机在运转中不整出幺蛾子,基本就是胜局已定了。这个也给中国提出了很好的借鉴,变循环技术对电控技术高超的中国,估计难度不大,但是六代核心机研发,却是最难过的坎,这可不是有钱就能解决问题的,需要军工人花大量时间不断试错找规律,从国家技术极限中去找最优方案。很幸运,中国涡扇发动机的学费已经交清了,三代机的太行,让我们知道涡扇发动机研发规律,避开大坑少走弯路;涡扇15让我们自主走完了新一代从核心机到可服役大推涡扇发动机研发的整个流程,到第六代发动机研发,我们基本就算是熟门熟路了,整出来基本没悬念,但是最难熬的就是时间,杨利伟总师给出2035年服役的时间节点,比美国佬计划中的六代机晚5年形成战斗力,压力有点大。为中国祈福!
料友:09 2021-07-21 10:04
变循环发动机
相关文章
抗洪抢险,人民子弟兵一往无前!
丨 本文转载自央广军事(ID:cnrjunshi) 河南郑州遭遇有记录以来最强阵雨 已造成郑州市区12人遇难 在人民群众最需要的时刻 这群最可爱的人,再次挺身而出 郑州联勤保障中心某汽车团官兵 奔赴一线 郑州联勤保障中心某汽车团 某连官兵
标签抗洪抢险,人民子弟兵,郑州联勤保障中心,郑州,河南郑州,中部战区
俄罗斯试射S-500并成功击中高速弹道目标,测试画面首次公开
据俄新社等媒体7月20日报道,俄罗斯国防部发布消息称,在哈萨克斯坦的卡普斯京亚尔试验场,最新型的S-500防空导弹系统对高速弹道目标进行了实弹拦截测试,并成功击中目标。此外,俄罗斯国防部还首次公开了S-500系统测试画面。 俄罗斯国防部
标签俄罗斯国防部,s-500防空导弹系统,俄罗斯_军事,弹道导弹
终于轮到美国低头?白宫接受现实发出请求,中方霸气提出3个条件
如今我国航天技术的发展已然十分先进,各项技术也在稳步进行中,不久前空间站宇航员顺利完成出舱活动后,不仅赢得外界的肯定,对我国来说也是极大地进步。不过在我们为国家得到进一步发展欢欣踊跃时,美国却开心不起来。据悉,国际空间站的寿命只能到2024
标签美国_军事,白宫,波音737max,国际空间站,波音
大吨位多用途!我国最大“通用无人机”成功实现首飞
【环球网军事/航空报道】2021年7月20日8时02分,内蒙古莫旗机场,由航空工业所属单位——航空工业通飞研制的运五通用无人机轻盈飞上蓝天,按计划完成了首飞任务后,平稳落地滑回,完美呈现了它的空中首秀。 首飞机组在飞机着陆后报告:“飞行期
标签航空工业,内蒙古,呼伦贝尔
突发!尼日利亚战机被击落,飞行员险些被俘,或出动枭龙战机
社7月19日援引尼日利亚《抨击报》报道,本月18日,隶属于尼日利亚空军部队的一架战机在该国北部扎姆法拉州和卡杜纳州交界处执行完军事任务后遭到攻击,最终坠毁于该国扎姆法拉州境内,万幸的是飞行员成功弹射逃生,并躲过了极端组织地面部队的搜索,自行
标签尼日利亚空军,尼日利亚_军事,战斗机,枭龙战机,轻型攻击机
新型洲际导弹亮相国际,美军根本无法拦截,连东风41也甘拜下风
外界以为,美国新政府上台之后,与各国之间的紧张关系会有所缓和,不曾想,白宫的动作愈发频繁,不断加剧国际紧张局势,大有一种开打的架势。俄罗斯自知在这一领域无法赶超,只能另辟蹊径,发展反舰导弹,而且已经小有所成,例如:高超音速导弹、萨尔马特洲际
标签洲际导弹,美军,美国_军事,俄罗斯_军事,萨尔马特导弹,核动力航母