下一代战斗机发动机你在哪里儿童家具
文章来源：稳泽机械网 | 2022-07-12
下一代战斗机发动机，你在哪里？
下一代战斗机发动机，你在哪里？
2019-10-15 16:02|查看: 3452|评论: 0
摘要: 下一代战斗机发动机，你在哪里？
F119发动机
在航空发动机方面，美国依然无可争议地领先于世界。尽管还在增推中，中国的涡扇10代表已经量产的发动机中的最高水平，对标的通用电气F110也是美国70年代的基本技术。歼20的目标发动机涡扇15对标的普拉特-惠特尼F119则是美国90年代的基本技术。用“落后30年”之类的说法是过于简单化了，但差距是显然的。
YF120发动机
通用电气YF120在ATF竞标中落选后，美国空军并没有放弃变循环，并把三涵道与变循环相结合，眼下技术开发进行到AETP（全称为自适应发动机过渡计划）阶段，要求达到TRL6的水平。TRL（技术成熟度）是NASA对技术发展程度的划分，TRL1为基础概念研究，TRL2为技术概念应用场景研究，TRL3为关键功能与特征的分析、实验与概念验证，TRL4为元器件和原理样机在实验室测试，TRL5为元器件与原理样机在现实环境测试，TRL6为系统/子系统在地面和空中的原型测试，TRL7为系统/子系统在空间的原型测试，TRL8为实机完成并开始试飞，TRL9为试飞完成、可以投产。其中TRL6和7分两个等级是因为空间的可靠性要求和测试环境比地面和空中更高，但绝大多数系统实际上TRL6或者7只要过一道关就可以了。
TRL6/7是关键阶段，过了这一关，基本技术已经完成，接下去就是抠细节的工程研发和测试验证了。美国空军实验室（AFRL）负责AETP，计划在2021财年结束。奇怪的是，接下去并没有明确的型号研制计划。现在是军方提交2021财年预算的时候，AETP的动向格外引人注意。现在做2021财年的预算是因为需要在2020年春季报送国会，便于国会在秋季批准，2021年才能执行。
原来是计划把AETP的成果用于普拉特-惠特尼F135的换代的。F135是F-35的发动机，针对F-35A/B/C有三个亚型。F135的核心发动机来自F-22的普拉特-惠特尼F119，强化了热端性能，并把涵道比从0.3增加到0.57，使得军推从116kN提高到128kN，加力推力从156kN提高到191kN。必须承认，在发动机的尺寸和重量没有很大变化的情况下，这样的增推体现了美国航发的强劲实力。
F135虽然是世界上推力最大的战斗机发动机，F-35也是世界上最重的单发战斗机。F-35A的推重比只有0.87，这是现代战斗机中是罕见地低了。普拉特-惠特尼已经制定了进一步增推的路线图，但美国空军并不满足，希望用含有AETP技术的下一代发动机替换F 135。
F135比F119增加了涵道比，进一步增加涵道比以进一步降低起飞、着陆和亚音速飞行油耗的潜力是显而易见的，但这损害了F-35本来就不出色的超音速飞行性能，所以需要变循环帮忙。预计新发动机不仅油耗比F135至少降低20%，还将具有220kN的加力推力，这不仅可以把F-35A的推重比提高到1.0，还可增加最大起飞重量，多载燃油，增加航程。军推肯定也提高了，但对F-35实现超巡没有帮助。超巡需要不开加力就能飞M1.5以上，F-22可以M1.8超巡。F-35的气动外形的超音速阻力太大，不是增加一点军推就可以超巡的。
在AETP之前的ADVENT（全称为自适应灵活发动机技术）阶段，通用电气和英国罗尔斯-罗伊斯获得研发合同。普拉特-惠特尼非但没有参加，连三涵道和变循环都不看好，还是坚持走以增推F135为代表的深度升级双涵道涡扇路线。到AETD（全称为自适应发动机技术验证）阶段时，AFRL明确要求三涵道和变循环，普拉特-惠特尼才改弦易张。AFRL也做个顺水人情，把原来罗尔斯-罗伊斯的位子转给普拉特-惠特尼，毕竟美国并不想赞助英国获得技术领先地位。AETD现在过渡到AETP，通用电气XA100和普拉特-惠特尼XA101都已经试运转。
但下一代发动机反而有点犯难。最好当然是像当年普拉特-惠特尼F100一样，达到在F-15和F-16战斗机之间的通用，对于今天来说，就是在F-22和F-35之间的通用。F-35当然急需AETP。除了备件，通用电气F110和F404在F-15X、F/A-18E/F生产结束后将停产，届时通用电气将不再有战斗机发动机还在研发或生产中，所以急切希望通过AETP延续战斗机发动机业务。
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