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揭秘第六代战机核心:自适应循环风扇和第三涵道发动机

2017-12-04 14:57 来源:科普中国-军事科技前沿 

  自从2011年9月,波音公司公布了美国海军和空军的第六代战斗机的概念之后,六代机就成为继F-22和F-35之后的宠儿,一时间,世界各国纷纷公布自己的六代机研制计划。然而到目前为止,各国的六代机都还未见雏形。

  航空发动机是飞机的心脏。发展第六代战斗机,迫切需要相应的发动机。美国通用电气航空集团正在研制的自适应循环发动机,似乎准备将六代机的发展推入快车道。

揭秘第六代战机核心:自适应循环风扇和第三涵道发动机

  通用电气航空集团是推动美国战斗机发动机未来发展的领头羊,该公司不仅是迄今为止唯一一家研制并演示自适应循环风扇发动机的公司,还是首家把陶瓷基复合材料叶片安装在发动机上试车的公司,因此,美国空军研究实验室在2012年与普惠和GE分别签订合同,发展具有三涵道和自适应循环风扇的“自适应发动机技术发展”发动机也就不足为奇了。

揭秘第六代战机核心:自适应循环风扇和第三涵道发动机

  该项目旨在获得一种未来战斗机发动机的技术先导机,为批量生产做好准备。然后再通过一项预计为期四年的自适应发动机过渡项目,自适应循环发动机将能够推进目前还在绘图板上的未来美国战斗机。

  在GE于2012年获得AETD合同前,该公司在2007年成为与AFRL签订合同研制“自适应通用发动机技术”发动机验证机的两家公司之一。在这个合同中,美国空军出资3.5亿美元,稍稍超过研发总成本的一半,剩下的要公司自己想办法。另一家公司是罗尔斯•罗伊斯。ADVENT项目是AETD的前身。

揭秘第六代战机核心:自适应循环风扇和第三涵道发动机

  2014年7月,GE航空成功试车了其全新的ADVENT发动机,成为唯一满足ADVENT项目所有目标的承包商。对发动机的三涵道和自适应循环风扇设计进行的全面测试,并满足AFRL设置的所有性能和耐久性目标。在这些测试中,ADVENT发动机成功运行在其最高设计温度和压力上。与第五代战斗机发动机相比,发动机外涵道气流温度降低了65摄氏度以上。

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  不过,无论GE还是普惠都不会制造出一台全尺寸AETD发动机,但在这个研究项目中两个承包商都必须把多种设计提炼成一个。AFRL对发动机尺寸做出了限制,两家公司的AETD需要在尺寸上与F135相同,也就是说能装进F-35战斗机的机身。

  AFRL紧守两家公司AETD发动机架构细节的秘密,但实际上两家公司的设计都具有自适应循环风扇和第三涵道这两个特点。其中第三涵道气流是对其核心和旁路气流的补充,意味着这两种发动机都具有可变几何特征,这是因为发动机不仅需要产生第三涵道气流,还需要把气流引导向发动机内部的不同区域,必须可变。

揭秘第六代战机核心:自适应循环风扇和第三涵道发动机

  没人知道日后美军会不会把自适应循环发动机装在F-35上。不过,对老式发动机进行升级早已被证明是战斗机生产中逐步改进的成功之道,AFRL希望未来发动机在航程、加速性和热管理方面的“改变程度”可以使战斗机在整个飞行包线中不受操作限制,这就必须研制三涵道气流自适应循环发动机,而且这种发动机还可能安装在未来的F-35战斗机上。

  (本片由《航空知识》主编王亚楠进行科学性把关)

  出 品:科普中国

  总监制:杨 谷

  总策划:宋乐永

  制片人:战 钊

  编 导:宋雅娟 张佳兴

  制 作:光明网科普事业部

  (科普中国军事科技前沿栏目独家稿件,转载请注明来源)

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[责任编辑:肖春芳]

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