振奮！殲20總師稱已研六代機發動機：變循環驗證機早都有了

近日，據《科技獎勵》權威媒體發表的文章：航空動力的攻「心」戰——記航空發動機集團專職型號總師、瀋陽發動機研究所總設計師劉永泉一文中披露，我國在自適應變循環航空發動機取得了重大了突破，已完成變循環特有的關鍵技術整機驗證，構建了自適應發動機關鍵技術體系，讓人振奮不已。自1941年第一架裝有渦噴發動機的飛機上天以後，渦輪發動機研製取得了巨大進步。特別是1960年第一台渦扇發動機問世後，很快就在第四代，第五代戰鬥機以及民用運輸機上獲得了普遍應用，與最先進的渦噴發動機相比，起飛推力增加50%，巡航推力增大27%，耗油率降低13%，戰鬥機性能指標大為提高。但是渦扇發動機也不是完美無缺：在低空亞音速飛行時，渦扇發動機相比渦噴發動機具有更低的耗油率和更高的單位推力；但在高空超音速飛行時，渦扇發動機的耗油率卻明顯高於同等推力的渦噴發動機，這對追求超音速巡航性能的第五代戰鬥機是極其不利的。

而變循環技術能夠使發動機同時滿足飛機亞音速飛行和超音速飛行時的要求，在較大範圍內改變發動機的氣動熱力參數（如流量、壓比、涵道比等），在寬廣飛行包線內都可以提供較高的推力和較低的耗油率，可以看作是將亞音速性能更好的渦扇發動機與超音速性能更好的渦噴發動機結合成了一台發動機，相比單一的渦扇發動機或者渦噴發動機都具有較大的性能優勢，是目前世界各國航空發動機研究領域的重點研究對象。從最近發表的劉永泉總師事迹報告和國內外公開資料推測，我國完成的自適應變循環整機驗證應該是在已逐漸成熟的渦扇-10「太行「航空發動機的基礎上改進而來，並緊跟美國軍方的第5代變循環發動機預研計劃。

據悉，2018年5月，在西安閻良航空城舉辦的「2018大中型軍民用飛機發展高峰會」上，殲20戰鬥機總設計師楊偉的主題演講中，首次承認下一代戰鬥機相關技術預研項目正在發展中，按照總師的講話內容，我們可以知道六代機的相關預先研究已經開始，而下一代戰鬥機的配套項目——變循環發動機項目應該已經走上快速發展軌道。上個世紀六十年代，美國在SR-71「黑鳥」3倍音速戰略偵察機上，投入使用的能在衝壓發動機和渦噴發動機之間進行轉換的J-58發動機從某種意義上來說是最早的變循環發動機。

此後五十多年的時間裡，美國通用電氣公司在變循環發動機研製領域裡不斷進行研究和探索，舉世公認美國通用電氣公司在變循環發動機研製領域一直處於全球領先水平。從早期變循環概念的提出，到目前通過實驗驗證的變循環發動機F-120、F-136的研製成功，通用電氣公司已先後開發出了具有代表性的5代變循環發動機，其中第3代變循環發動機YF-120因為參與F-22隱形戰鬥機航空動力的競標而廣為人知，雖然競標失敗，但卻是第一台經過了飛行試驗驗證的雙外涵變循環發動機。從發布的公開資料推測，「太行「自適應變循環航空發動機為三外涵變循環發動機,可以工作在單外涵、雙外涵、三外涵模式下，採用自適應控制來滿足不同飛行條件下的需要。

當工作在單外涵模式下，「太行」變循環發動機可以看成為一台渦噴發動機，氣流僅小部分流入核心涵道，絕大部分流入核心機，以提高發動機單位推力。在高度為11公里、戰鬥機巡航速度為1.4倍音速時，接納的進氣量約比常規渦扇多15%，發動機最大推力提高了約20%，此時耗油率降低約19%，即使在2.5倍音速時發動機仍然有良好的超音速性能。當工作在雙外涵模式時，「太行」變循環發動機就是一台戰鬥機普遍使用的小涵道比渦扇發動機，具有優良的高亞音速巡航性能。在高度為13千米、戰鬥機巡航速度為0.9倍音速時，通過變幾何優化調節，相比常規混排渦扇發動機，仍然可小幅節約油耗 2.5%至6%。

當工作在三外涵模式時，「太行」變循環發動機可以看成為一台民用渦扇發動機，涵道比可大於1，進一步降低了安裝油耗，低亞音速巡航時發動機推力油耗可再降低20%至25%左右，大幅增加戰鬥機作戰航程。與美國的第五代變循環發動機AETD項目相比，我國的「太行」自適應變循環發動機具有明顯的型號背景，當渦扇-15一旦遇到重大挫折而不能如期裝備部隊時，可以作為一個應急型號頂替上去。如果渦扇-15研發生產一切順利，「太行」變循環發動機所掌握的技術也不會白費，可用於對渦扇-15後期發展型的技術改進，大幅提升殲-20戰機的作戰航程，在不提高渦扇-15渦前溫度，不降低發動機壽命的情況下，再提高推力5-10%。

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