為了發(fā)展用于第六代戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力,美國空軍已通過自適應(yīng)通用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)(ADVENT)、自適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)(AETD)技術(shù)發(fā)展和下一代(NextGen)項(xiàng)目推進(jìn)第六代戰(zhàn)斗機(jī)F-X配套發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)成熟,而海軍則通過變循環(huán)先進(jìn)技術(shù)(VCAT)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)成果滿足海軍的應(yīng)用需要。 IHPTET計(jì)劃成功結(jié)束之后,美國從2006年開始實(shí)施其后續(xù)計(jì)劃——“經(jīng)濟(jì)可承受的通用先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)”(VAATE)計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃的特點(diǎn)是不針對(duì)具體發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào),而只注重于關(guān)鍵技術(shù)的研究和試驗(yàn)驗(yàn)證.為型號(hào)發(fā)展提供技術(shù)基礎(chǔ)和直接的技術(shù)支持。相比之下.我國航空動(dòng)力的基礎(chǔ)研究工作經(jīng)費(fèi)投入太少.尤其缺少技術(shù)驗(yàn)證階段。
在VAATE的技術(shù)支撐下,美軍又開始實(shí)施了ADVENT項(xiàng)目和HEETE項(xiàng)目,前者主要解決發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省燃料提高航程的問題,而后者則主要將注意力放在了新型高性能壓氣機(jī)上面,這些技術(shù)的成功為新一代發(fā)動(dòng)機(jī)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于新一代自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)采用了新型進(jìn)氣道設(shè)計(jì),這種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)要求飛行器結(jié)構(gòu)的橫面積更大,未來戰(zhàn)斗機(jī)可能會(huì)更“扁”,未來戰(zhàn)斗機(jī)的進(jìn)氣道很有可能設(shè)在飛機(jī)脊背上。 ADVENT的關(guān)鍵技術(shù)就是是自適應(yīng)風(fēng)扇,這個(gè)風(fēng)扇系統(tǒng)可以通過一個(gè)在正常核心空氣流和外涵道空氣流之外的第3股空氣流,提供一個(gè)可變的涵道比,能夠在起飛時(shí)為增加推力而關(guān)閉,在巡航時(shí)為減少燃油消耗和阻力而打開。最終,ADVENT的技術(shù)將被應(yīng)用在下一代轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和大型無人機(jī)領(lǐng)域,這些飛機(jī)將因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)而飛得更遠(yuǎn)。 從近日美國公布的ADVENT技術(shù)核心機(jī)測(cè)試來看,美國已經(jīng)完成了對(duì)五代發(fā)動(dòng)機(jī)最關(guān)鍵技術(shù)的技術(shù)研究,即將轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)研制的第三個(gè)階段,即發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)研制,這是發(fā)動(dòng)機(jī)研制歷程上的一個(gè)關(guān)鍵階段,將決定美軍發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的進(jìn)度。 AETD技術(shù)最終目的是研制一種先進(jìn)的變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),所謂變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),是指在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上,通過改變發(fā)動(dòng)機(jī)的一些部件的幾何形狀、尺寸或者位置,來實(shí)現(xiàn)不同熱力循環(huán)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。目前美國GE公司在變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)研制中處于世界領(lǐng)先地位。 20世紀(jì)70年代,美國開始加大力度研究軍用變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。GE公司研制了從YJ101第一代變循環(huán)驗(yàn)證機(jī)到GE21、GE33即后來的YF120,以及可控壓比發(fā)動(dòng)機(jī)等一系列變循環(huán)預(yù)研驗(yàn)證機(jī)。尤其是YF120還參加了美國第四代動(dòng)力的選型,是世界上第一種經(jīng)飛行驗(yàn)證的戰(zhàn)斗機(jī)用變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。 變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠通過更改配置實(shí)現(xiàn)任意速度、高度點(diǎn)的最高效率。例如,它可以像渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)一樣在超聲速飛行,也可以在亞聲速巡航時(shí)具有大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。現(xiàn)有跡象意味著第六代戰(zhàn)斗機(jī)將設(shè)計(jì)需要更好地滿足超聲速巡航性能要求,即使這項(xiàng)性能并非明確的要求。 目前,美軍的ADVENT和AETD兩大發(fā)動(dòng)機(jī)研制技術(shù)進(jìn)展順利,而在AETD之后,是在美國空軍的NextGen項(xiàng)目下進(jìn)行實(shí)用型自適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的研制,這個(gè)計(jì)劃將在2016年開始實(shí)施,未來至2025年左右下一代新型發(fā)動(dòng)機(jī)將可能裝備第六代戰(zhàn)斗機(jī)。按照美軍目前六代戰(zhàn)斗機(jī)的研制計(jì)劃,美軍將在2020年之后開始六代機(jī)研制,2025年左右首飛,2030年左右裝備部隊(duì),按照這個(gè)規(guī)劃,美軍的下一代發(fā)動(dòng)機(jī)也將同步推出。
而與此同時(shí),我國第四代發(fā)動(dòng)機(jī)仍處于試制階段,中國必須加快下一代發(fā)動(dòng)機(jī)的研制,不能讓中美差距繼續(xù)拉大,一些分析人士不無憂心地說:“再等,就要落后40年了”。 |
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