作品聲明:內容取材于網絡
推力增加47%,中國變模態發動機的性能有多么“變態”?
如果把它裝到殲16上,最大航程將會達到6000公里,而殲20則會飛得更遠。成飛50噸級的六代機裝上這款發動機的話,航程可能會突破1萬公里,作戰半徑4000公里左右。
該實驗團隊對外公布的數據是單臺發動機加力推力可以達到21噸,有消息表明,在測試過程中實際能達到25噸。在增加推力的同時,它的油耗相比于老式的渦扇發動機減少37%,這個數據實在是太逆天了。
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很多人以為這款發動機就是老美一直心心念念的變循環發動機,其實并不是,結構完全不一樣,不論是從概念上還是從技術上看,它都是全新的。
其研制工作主要由中國科學院工程熱物理研究所牽頭,國內各大發動機集團參與協作。目前,該發動機據稱已成功完成了高空臺測試,這是新型發動機從原理驗證走向工程應用的關鍵一步,標志著其核心性能已在模擬的真實飛行環境中得到初步檢驗。
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中國的變模態技術并未改變涵道結構,其創新焦點在于燃燒室的工作模式。它通過在傳統主燃燒室之外引入級間燃燒室和外涵道燃燒室等設計,實現了發動機工作模態的智能切換。簡單來說,它更像是在一臺發動機內集成了多種“燃燒配方”。
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為為什么要搞的這么復雜?
噴氣式發動機剛問世時,外面只有一個殼,里面套著壓縮機、燃燒室和尾噴口,這樣的也叫渦噴發動機。它其實并不落后,同直徑情況下推力大、結構簡單、重量輕。在高空高速情況下使用比較好。可這玩意兒是個“油老虎”,在亞音速飛行時油耗非常大,嚴重影響了戰斗機的綜合性能。
所以大致在上世紀五六十年代,各國都積極研發帶有外涵道的渦扇發動機。這種發動機簡單來講就是在渦噴的外面再套一個殼,前面加一個大風扇。
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渦扇發動機的進氣有一部分是進入壓縮機,在核心機里參與燃燒,還有一部分從外涵道經過,這一部分也可以提供相當大的推力。
它的好處就是省油,但是在高速情況下,發動機會受到限制。
為了平衡,現代戰斗機一般使用的是小涵道比渦扇發動機。比渦噴省油,但是沒有民用航空或者是軍用運輸機那種大涵道比的發動機省油。
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涵道比越大,航空發動機的熱效率越高。那有沒有這樣一種發動機,在亞音速時,它的涵道比大,在高超音速時涵道比小,這種發動機的涵道比并不固定,是可以調節的?
這樣的發動機就是航空專家一直在尋找的可變涵道發動機,變循環發動機是可變涵道發動機的一種。
美國最新的變循環發動機型號是XA100,它采用自適應循環技術,通過調節前后可調面積涵道引射器和模式轉換閥,改變內外涵流通面積,實現亞聲速大涵道比、超聲速低涵道比增推,氣流按需分配,涵道比連續可變。這一套機構重量大、控制復雜,所以XA100進度緩慢。
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中國這次是走出了不同的技術路線,顯然,這樣的發動機會極大提升我國戰機的實力。它不是某一種發動機的性能提升,而是從0到1的顛覆性創新。用這樣的技術可以造出不同機型的發動機,比如殲16和殲20可以裝兩個,殲10C可以裝一個,那它們的戰斗力會更猛,殲36裝三個,動力有冗余也沒有關系。
中國以后的戰斗機都是耗電大戶,更加先進的雷達、激光武器和 AI系統會上機,這些子系統都需要消耗大量電能,好的發動機更省油,會為六代機帶來巨大優勢。
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如果再利用這種技術研制一款大型的變模態發動機,裝在中國下一代戰略轟炸機上,讓轟炸機也能像隱身戰斗機那樣實現超音速巡航,對世界的震撼將是巨大的。
除了這種變模態發動機,在航空發動機領域還有兩個大招沒有放出來,一個是斜爆震發動機,另一個是旋轉爆震發動機,這兩款發動機的燃燒方式都與上面的不一樣。
以前總有人貶低中國發動機不行,戰機有“心臟病”。現在我們的科研工作者用實際行動證明,外國人能做到的,我們也能做到,他們做不到的,中國人還能做到。
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