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“百尺竿头,更进一步”——美空军公布第六代战斗机发动机研发计划细节

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发表于 2016-6-25 17:47:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
2016年6月22日,美国《航空周刊与空间技术》报道称,随着美军启动下一代战斗机发动机采办规划,美国空军研究试验室(AFRL)也启动了一项名为“空中优势自适应推进技术”(ADAPT)的计划,旨在从所有可用的自适应发动机技术途径获取支持从而使性能最大化,特别是尚未得到充分开发的核心机潜能。
ADAPT计划的基础是AFRL已经开展了近10年的变循环发动机研究,其开端是2007年启动的“自适应多用途发动机技术”(ADVENT)计划。这些工作通过引入三涵道结构,可使发动机平均油耗减低15%,并满足冷却空气需求,从而使飞机可在远程巡航任务模式和高速作战模式之间转换。

自AETD计划开始,美国通用电气公司和普惠公司连续开展了自适应发动机技术研究,图为普惠公司自适应发动机示意图(美国普惠公司图片)

ADVENT及后续的“自适应发动机技术发展”(AETD)和“自适应发动机衍进计划”(AETP)都集中在通过通过采用自适应风扇调节发动机低压转子来达到多用途能力,而ADAPT计划则更关注发展高压转子的自适应结构,以及将核心机与发动机的整体变循环工作特性相结合的方法。目前,美国空军与通用电气公司(GE)和普惠公司和关于自适应发动机原型机项目(即AETP项目)的协商已经进入最后阶段,该项目将促进可用于外场更高性能和更高燃油效率发动机以及美国空军关键平台升级的先进技术成熟。普惠公司认为,美国空军将在2016年夏季授出AETP项目发展合同。

ADAPT将聚焦自适应核心机技术,以支持未来战斗机及其定向能武器系统的动力需求。图为美国诺格公司发布的空军型第六代战斗机使用定向能武器短时间内连续射击多个目标(美国诺格公司图片)

AFRL的ADAPT计划项目经理帕森(Jason Parson)表示:“ADAPT计划又一次螺旋式回退到科学与技术环境中,我们将回到当初ADVENT计划的状态,不过会增加额外的技术,特别是将自适应结构带回到核心机中,包括压气机,燃烧室和高压涡轮。我们已经在低压转子上应用了自适应结构,现在就要将它们用到核心机上”。

美国通用电气公司的ADVENT核心机(通用电气公司图片)

另外,ADAPT提供了一条将多年以前不够实用的新技术引入潜在的生产型自适应发动机的途径。帕森解释说:“其中一些技术在AETD计划启动时成熟度水平还不够,有很多高温、高强度材料需要在实验室中再研究几年,才能具备投入技术成熟度6级演示验证的水平,也就是一项技术已经充分准备好进入原型机验证的时间点,之后才能转入全面发展”。他还表示,ADAPT特别瞄准将巡航模式下的耗油率再降低5%,并在超声速操作条件下提供更大的推力。该发动机还将采用一些技术,确保支持诸如定向能和其他武器系统等高功率系统的使用。“最终目标是实现整个发动机的自适应”。
评:美国在下一代战斗机发动机技术发展方面和演示验证方面已马不停蹄、持续不断地开展了相当多的研究,已经取得遥遥领先的地位,但并不满足,现在还试图将“变循环”或“自适应”由风扇推及整个发动机,尽全力拓展技术边界。世界上还有哪个国家能如此坚定不移地领先发展先进发动机技术,能如此全面、细致地开展先进发动机技术研发并永不停歇地拓展技术边界,又有哪个国家是真的在缩小与美国之间的发动机技术差距呢?
或许,怎样认识航空发动机,怎样发展航空发动机技术,以至于怎样制造航空发动机,真正是一个国家、一个民族工业思维、工业精神和工业水平的终极表现。
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