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美变循环航发进入原型机装配阶段 领先中国至少20年
送交者: 三把刀 2019年01月07日23:22:58 于 [军事天地] 发送悄悄话

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  据国外新闻媒体报道,美国GE通用电气公司(以下简称GE公司)全新研制的XA-100自适应变循环发动机核心机在2018年6月完成全部测试后,已正式移交到GE公司总部伊文戴尔工厂。在完成了XA-100原型机全部元件设计工作后,已于2019年元月开始进行原型机装配工作,如果一切顺利的话,预计将于2020年初开始发动机原型机飞行试验测试。而目前F22战斗机(F119),F-35战斗机(F-135)发动机最大的赢家——普惠公司研发的另一种自适应变循环发动机验证机——XA1-01也将会抵达这里,接受军方的测试。与全新研制的XA-100不同的是,由于普惠公司在美国ADVENT下一代航空发动机预研计划中未能获胜,因此决定自筹资金投资变循环发动机研制,与GE公司竞争。

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  公开资料称,其自适应变循环发动机验证机基于F-135发动机的深度改型,并创新研究了自适应涡轮和自适应风扇技术,还重新设计研究了F-135 发动机的高压涡轮叶片和热障涂层,大幅提高该发动机的涡前温度。据称XA-101创造了涡扇发动机最高工作温度记录,其涡轮进口温度高达2400K,比F-135发动机足足提高了150℃。XA-101发动机已顺利进入美国空军的“自适应发动机计划”(AETP),与GE公司的XA-100同台竞争。所谓AETP计划,就是ADVENT研究计划的后续,目的是促进自适应变循环发动机技术的进一步成熟,为2020年内可能开始工程研制的美国空军下一代战斗机(也称6代机)F-X, 下一代轰炸机(B21计划),下一代美国海军战斗机F/A-XX(美国F/A-18“超级大黄蜂“战斗机的接班人)、及其它多种作战平台提供动力选型。

  与F-135发动机相比,AETP计划中的发动机油耗降低了20%,不加力推力增大5%,加力推力增大10%,航程延长了30%。美国军方宣布,XA-100和XA-101发动机的基准最大加力推力必须达到20吨,并可为F-35 战斗机第二阶段改进型提供动力。对AETP计划中的发动机指标,两家公司都信心十足,普惠公司甚至计划将来引入超高温CMC陶瓷基复合材料,将XA-101原型机涡前温度再提高300℃,达2700K,以期进一步提高发动机推力,降低发动机油耗。

  在选型成功以后,美国空军计划再用10年时间、耗资20亿美元对自适应变循环发动机进行完善试飞定型,满足2030年左右第六代战斗机投入现役的需要。世界各航空强国在美国的影响下,也纷纷制定了变循环发动机研制计划。从国外公开资料报道可以得知,英国的罗-罗公司提出SBVCE计划和TANDEM FAN VCE计划两个放气式变循环发动机研制计划,法国斯奈克玛公司提出了带中间风扇的MCV99 VCE三涵道变循环发动机方案。日本也提出了HYPR90-C变循环发动机计划,在美国进行的初步试验中,涡轮前温度达到1873K,涵道比从0.6成功地变化到0.9。通过改变低压涡轮导向器的角度,在高速高温状态下的推力增加15%。但到目前为止,还没有一个进入类似美国的原型机研制阶段,与美国的差距将进一步拉大,其差距大约为20至25年。

  从俄方资料来看,其六代机计划是高超音速方案,配套的发动机目前还没有详细的公开资料透露,但由于其窘迫的经济环境,其国内能否有足够的资金支持下一代发动机研发还是一个未知之数。而从美方披露的公开信息来看,目前呼声甚高的涡轮基冲压组合发动机和脉冲爆震发动机并不是未来美军6代机的配装动力,在2030年前装备下一代战斗机的可能性并不大,第7代战斗机发动机和未来高超声速空天飞机动力将有可能采用。


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