隨著中美六代機(jī)項(xiàng)目曝光在媒體前，現(xiàn)在又有一個(gè)比較受大眾關(guān)注的目標(biāo)出現(xiàn)了，那就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)。
在五代機(jī)還在大行其道的時(shí)候，各國就猜測六代機(jī)上使用的航發(fā)將是變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。
在當(dāng)前中美已經(jīng)曝光的信息中，貌似美國的變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)展要更快一點(diǎn)。其研發(fā)的變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)——XA100在2020年12月到2021年3月首次完成測試，并宣稱達(dá)成了所有測試目標(biāo)。
美國XA100發(fā)動(dòng)機(jī)
那么美國XA100變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的成功測試，是否說明中美兩國的航發(fā)技術(shù)進(jìn)一步拉大了呢？它相較于目前我國現(xiàn)役最先進(jìn)航發(fā)渦扇15來說，又有哪些優(yōu)勢(shì)呢？
不能起決定性作用
其實(shí)美國航發(fā)技術(shù)領(lǐng)先中國很正常，畢竟美國在航發(fā)技術(shù)上早發(fā)展了這么多年，有更多的技術(shù)積累。
現(xiàn)在美國比中國先完成變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的測試，拉大中美航發(fā)技術(shù)差距也是正常情況。
XA100發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)測試
不過對(duì)于美國先搞定變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的測試，我們也不用太悲觀。
其一，美國的變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)要想服役沒那么快。
當(dāng)年美國給F-22戰(zhàn)機(jī)研發(fā)F119型航發(fā)，從第一次完成地面測試到第一臺(tái)量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)交付，前后花了8年時(shí)間。
現(xiàn)在美國這臺(tái)XA100發(fā)動(dòng)機(jī)在第一次完成地面測試的時(shí)候，連軍方正式編號(hào)都沒有，更多的是技術(shù)驗(yàn)證性質(zhì)的產(chǎn)品。
也就是說，XA100變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)相較于F-22在用的F119型航發(fā)，技術(shù)積累更薄，理論基礎(chǔ)更欠缺。這意味著XA100發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)需要比F119更長的時(shí)間。
就算一切順利，XA100發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)時(shí)間都不會(huì)短于F119型航發(fā)。更大的可能，是這款航發(fā)需要遠(yuǎn)比F119發(fā)動(dòng)機(jī)更長的研發(fā)時(shí)間。
我們就把XA100發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)時(shí)間往短了算，算它只需要8年就能完成研發(fā)并服役。那么從其第一次在2021年3月完成測試，用8年完成研發(fā)后，也要最快到2029年才能開始交付。
如果考慮到正常的工程學(xué)發(fā)展，XA100能在2035年之前服役都算“燒高香”了。
所以美國的航發(fā)技術(shù)雖然對(duì)比中國有領(lǐng)先，但美國的優(yōu)勢(shì)并沒有很多人想象的那么大。
美國的航發(fā)技術(shù)領(lǐng)先沒有大家想象的那么大
其二，美國這臺(tái)XA100發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)，也并沒有大家想象的那么明顯。
根據(jù)GE公司自己的說法，XA100型航發(fā)相較于傳統(tǒng)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，推力提高了10%，燃油效率提高了25%，散熱量增加60%。
相較于F119型發(fā)動(dòng)機(jī)增加25%航程和10%的推力，有提升但是并沒有決定性的提升。
因此，在渦扇15這款略勝于F119的發(fā)動(dòng)機(jī)面前，XA100在油耗、推力、高速性能方面或許還有優(yōu)勢(shì)，但應(yīng)該不大。
F119型航發(fā)
事實(shí)上變循環(huán)發(fā)動(dòng)也并不是什么新東西。上世紀(jì)60年代服役的SR-71偵察機(jī)上，用的就是類似于變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的東西。
SR-71偵察機(jī)用的普惠J58發(fā)動(dòng)機(jī)，在設(shè)計(jì)上是將第4級(jí)壓縮機(jī)后20%的氣流，通過“六根外管”直接送到加力燃燒室，算是比較早期的“變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)”。
普惠J58發(fā)動(dòng)機(jī)
之后美國又搞出了YF120發(fā)動(dòng)機(jī)。這款發(fā)動(dòng)機(jī)多采用了一套用核心機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇，采用了“雙外涵結(jié)構(gòu)”。
YF120發(fā)動(dòng)機(jī)
再然后就是美國現(xiàn)在搞出來的XA100型航發(fā)。所以變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展到今天，算是已經(jīng)進(jìn)入第三代了。
它是一款早在上世紀(jì)60年代就開始發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線，并不是一款在技術(shù)上獲得了革命性突破的新東西。
中國也在發(fā)展變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)
其實(shí)對(duì)于變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，我國現(xiàn)在也有技術(shù)發(fā)展。
《中國科技獎(jiǎng)勵(lì)》期刊早在2018年的一期，就發(fā)布了關(guān)于我國完成變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)論證的報(bào)道。所以我國要想研發(fā)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的話，其實(shí)也有技術(shù)基礎(chǔ)。
相關(guān)期刊截圖
按照當(dāng)前我國的航空發(fā)展，我國未來服役六代機(jī)可能會(huì)先用和殲-20一樣的渦扇-15型航發(fā)，然后慢慢換新一代的航發(fā)，也就是變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。
事實(shí)上美國研發(fā)XA100型航發(fā)，最早的目的是“挽救”F-35戰(zhàn)機(jī)。
F-35戰(zhàn)機(jī)因?yàn)樵O(shè)計(jì)問題，在速度以及機(jī)動(dòng)性方面的問題太大。所以美國希望用更先進(jìn)的變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)替換F-35身上的F135型航發(fā)，解決F-35機(jī)動(dòng)性不足以及速度較低的問題。
美國最早是打算將XA100用到F-35身上
但正如我們上邊說的，XA100相較于傳統(tǒng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)在性能指標(biāo)上并沒有革命性的提升，其提升的25%航程和10%推力救不了F-35戰(zhàn)機(jī)。
現(xiàn)在美國提出要研發(fā)六代機(jī)，美國六代機(jī)可能成為XA100航發(fā)的最大受益者。
美國六代機(jī)將成為XA100的最大受益者
但同時(shí)因?yàn)樽冄h(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)太薄弱，美國要研發(fā)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)需要很長時(shí)間。到時(shí)候美國也可能出現(xiàn)六代機(jī)比XA100先出來的情況，那美國六代機(jī)自然也只能先用F-22戰(zhàn)機(jī)用的航發(fā)，或者是F-35戰(zhàn)機(jī)用的航發(fā)。
“下一代發(fā)動(dòng)機(jī)還有震爆發(fā)動(dòng)機(jī)”
此外說到“下一代發(fā)動(dòng)機(jī)”，其實(shí)也不只有變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，還有震爆發(fā)動(dòng)機(jī)。而美國六代機(jī)——F-47戰(zhàn)機(jī)在宣布研發(fā)后，就有觀點(diǎn)認(rèn)為F-47最終會(huì)采用震爆發(fā)動(dòng)機(jī)。
相較于變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，震爆發(fā)動(dòng)機(jī)能提供更大的推力，并且更能適應(yīng)高空空氣稀薄的環(huán)境。
震爆發(fā)動(dòng)機(jī)概念圖
而在震爆發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，就是中國的發(fā)展比較快了。
在2022年11月的珠海航展上，中國就展示了斜震爆發(fā)動(dòng)機(jī)的一體化概念機(jī)。之后國內(nèi)不斷有相關(guān)技術(shù)專利被申請(qǐng)，比如說2025年4月，我國國內(nèi)的清航空天（北京）科技有限公司就通過了“一種連續(xù)旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)”技術(shù)專利。
所以當(dāng)前中國在震爆發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)更牢固，發(fā)展更快。對(duì)中國來說，變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)并不是唯一的選擇，我國六代機(jī)也可能先采用渦扇-15，然后升級(jí)成震爆發(fā)動(dòng)機(jī)。
中國兩款六代機(jī)概念圖
并且震爆發(fā)動(dòng)機(jī)還是一種“極端適應(yīng)空氣稀薄條件的發(fā)動(dòng)機(jī)”，這意味著裝備這種發(fā)動(dòng)機(jī)的戰(zhàn)機(jī)有成為“空天一體機(jī)”的潛質(zhì)。
當(dāng)中國六代機(jī)裝備震爆發(fā)動(dòng)機(jī)，有可能具備從地面上直接飛到亞軌道空間，以及“太空作戰(zhàn)”的能力。
信息來源： 【1】金融界·《清航空天取得連續(xù)旋轉(zhuǎn)爆震發(fā)動(dòng)機(jī)專利》 【2】澎湃新聞·《中國航展｜高超領(lǐng)域的“黑科技”：斜爆震發(fā)動(dòng)機(jī)驚艷亮相》 【3】看航空·《F-47將采用爆震發(fā)動(dòng)機(jī)？仍面臨重大挑戰(zhàn)》 【4】環(huán)球網(wǎng)·《美媒熱捧新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)，美軍準(zhǔn)將“潑冷水”：現(xiàn)有F-35不適用》 【5】航空動(dòng)力期刊·《首臺(tái)XA100自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)完成測試》
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