變循環發動機,這玩意是上世紀五、六十年代美國的航空科技研發人員率先提出的一個概念,源自美軍方要求製造一種戰鬥機在亞音速時,能做到高推力、低油耗;而在超音速時,除了保持高推力以外,還要儘可能降低阻力的航空發動機。
在此概念下,率先誕下的航空科技結晶,就是普惠公司的J-58-1發動機,被裝在美國空軍的SR-71“黑鳥”偵察機上,2台變循環的J-58-1發動機輸出的強勁動力,賦予了SR-71偵察機26600米的實用升限,以及3馬赫超音速巡航速度,是當時世界上飛得最高、飛得最快的偵察機。
SR-71,在蘇聯、古巴、朝鮮以及其他華約成員國的上空來去自由,如入無人之境,當時地球上所有的戰鬥機、高射炮,甚至包括防空導彈,對於SR-71這架空中的“黑鳥”都無可奈何,在雷達屏幕上能看到,但打不到就是打不到。
在3倍音速高速飛行時,SR-71也存在問題,即機體長度由於熱脹會被拉長約30厘米,儘管其油箱管道採用了彈性設計,能利用油料的流動來帶走高溫部位的熱量,儘管採用了很多措施,但SR-71的油箱,因為機體熱脹冷縮,會發生一定程度的泄漏。
隨着中俄在戰鬥機航空發動機領域的持續發力和推進,美國空軍為了保證其“技術抵消”戰略的有效性,對戰鬥機又重新拾起了變循環發動機這一路子,企圖在航空發動機領域再力壓俄中一頭,保持美國空軍戰鬥機在性能上碾壓俄中。
但顯然由於技術方面的制約,變循環發動機至少未能成功運用在先進戰鬥機上,迄今為止也就只運用在了SR-71偵察機上,而“黑鳥”現已正式退役。
變循環發動機,曾經最有可能就是裝上F-22隱形戰鬥機,但是非常遺憾通用電氣公司耗費巨資研製的YF-120變循環發動機,在F-22隱形戰鬥機項目競爭中,最終輸給了普惠公司的F119-PW-100渦扇發動機。
儘管YF-120變循環發動機在F-22項目競爭中失敗了,但其發動機在低速時,以渦輪風扇發動機方式工作;發動機在高速時,以近似渦輪噴氣發動機的方式工作,其優異的性能和創新性的變循環方案,使其在航空發動機業擁有舉足輕重的地位。