美國GE公司研制的下一代發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)核心機(jī)（ADVENT項(xiàng)目）

2018年1月20日，有媒體消息指出中國第四代大推力軍用發(fā)動(dòng)機(jī)——代號(hào)"峨眉"的渦扇-15，將于今年上高空飛行臺(tái)進(jìn)行飛行測試，軍事專家告訴記者，由于飛行臺(tái)一般是用大型飛機(jī)改裝，其突出優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)條件為真實(shí)使用環(huán)境，在發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)、過渡過程，諸如風(fēng)車轉(zhuǎn)速等發(fā)動(dòng)機(jī)極端工作狀態(tài)確定方面有著特殊的優(yōu)勢，發(fā)動(dòng)機(jī)在地面模擬高空臺(tái)試驗(yàn)測試后，進(jìn)行上機(jī)試飛是我國發(fā)動(dòng)機(jī)研制步驟中具有里程碑意義的一件大事，目前，世界上在研第四代大推力軍用發(fā)動(dòng)機(jī)國家僅美、俄、中、日四國，我國四代發(fā)動(dòng)機(jī)上機(jī)試飛，進(jìn)展已經(jīng)趕上航空發(fā)動(dòng)機(jī)大國俄羅斯，應(yīng)該說成績斐然，此外，第一架裝備渦扇-20發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)20飛機(jī)也即將登場，而渦扇-17和渦扇-19兩發(fā)動(dòng)機(jī)研制開始邁上新階段也讓中國航空界振奮不已，但我國加快追趕，美國作為世界第一航空強(qiáng)國也沒有停下自己的腳步，中國在軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域到底差美國多少呢？讓我們看下去。

PW公司研制的XA-101發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)。

實(shí)際上，美國在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的投入和進(jìn)步一刻也沒有停止，反而正在與之前的中俄等競爭者拉開了距離，目前中國和俄羅斯還在研制美國F119-PW-100和F-135一級(jí)別的第四代航發(fā)，而美國已經(jīng)開始第五代航發(fā)的原型機(jī)研制階段，2017年6月，美國航空動(dòng)力巨頭GE公司研制的XA-100變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)完成測試，而另一家航空巨頭PW普惠公司研制的XA-101變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)也已經(jīng)開始進(jìn)行測試，上述兩者將通過競標(biāo)來決定誰是美國第六代戰(zhàn)斗機(jī)的核心動(dòng)力，美軍對(duì)下一代戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求極高，其推比將高達(dá)14至17一級(jí)。

去年年底，GE公司在完成XA-100發(fā)動(dòng)機(jī)原型機(jī)設(shè)計(jì)方案時(shí)，稱該發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)推力達(dá)到200至220千牛，未來發(fā)展型號(hào)將達(dá)到240千牛以上，而當(dāng)前F-135僅為160千牛左右，其改進(jìn)增推型F-135GO1( Growth Option 1）也僅為180千牛，按照美國企業(yè)提供的信息，其研制的變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)將比F-135剩油25%，航程增加30%，這就是第四代發(fā)動(dòng)機(jī)和第五代發(fā)動(dòng)機(jī)之間的巨大差距。

目前中俄兩國研制的“產(chǎn)品”30和渦扇-15僅達(dá)到10至11一級(jí)，去年裝備殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的渦扇-10某改進(jìn)型發(fā)動(dòng)機(jī)推比僅為8.5左右，這就是現(xiàn)實(shí)。軍事專家告訴記者，目前中美俄三國都在進(jìn)行下一代變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的研究，但唯獨(dú)美國在變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上“一騎絕塵”，變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)（Variable Cycle Engine，VCE）以突出的氣流流量調(diào)節(jié)能力，而獲得良好的內(nèi)在循環(huán)性能和較低的安裝損失，簡單講，變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部一些部件結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行幾何變形，通過這些變形來改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的熱力循環(huán)參數(shù)，因而在亞聲速、跨聲速、超聲速和高超聲速飛行狀態(tài)下都具有良好的性能，成為未來軍民用飛機(jī)動(dòng)力裝置的理想選擇之一，甚至可能是未來第六代戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)力的唯一選擇。

需要說明的是，美國在變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的世界第一位置不是天上掉下來的，其發(fā)展歷程已經(jīng)有近50年時(shí)間，GE公司自上世紀(jì)60 年代至今研制了五代變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)（VCE），從第一代的采用VABI技術(shù)的VCE驗(yàn)證機(jī)、第二代采用CDFS技術(shù)的VCE驗(yàn)證機(jī)、第三代F-120發(fā)動(dòng)機(jī)（GE33）、第四代的可控壓比發(fā)動(dòng)機(jī)一直到現(xiàn)在的第五代自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目（ADVENT，見題圖），美國用大把金錢和時(shí)間才能耗出來個(gè)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)先中俄30年的成績。

實(shí)際上，中俄的差距還不僅僅在于發(fā)動(dòng)機(jī)研制的單個(gè)項(xiàng)目上，在國家發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的頂層設(shè)計(jì)和預(yù)先研究方面，美國從1987年啟動(dòng)的“綜合高性能渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)”（IHPTET）預(yù)研項(xiàng)目，再走到2005年的“通用經(jīng)濟(jì)可承受先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)”（VAATE）計(jì)劃，一直到去年底開始的美國下一代國家級(jí)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究計(jì)劃——“支持經(jīng)濟(jì)可承受任務(wù)能力的先進(jìn)渦輪技術(shù)”（ATTAM）計(jì)劃，美國研制新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)技術(shù)投入從未間斷過，每十多年，美國就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)國家級(jí)別的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究計(jì)劃，從零配件、基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)思路上開展未來30年代發(fā)動(dòng)機(jī)研究的新征程，這也是美國航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)一直遙遙領(lǐng)先世界的核心因素，軍事專家告訴記者，航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一門驗(yàn)證科學(xué)，需要大量不間斷的投入和技術(shù)積累才能取得進(jìn)步，美國的發(fā)展思路有可借鑒之處，助力我國未來航發(fā)研制的進(jìn)步。來源：圖說軍事