ZT-解讀ACE

猛龍C

解讀ACE
             ——晨楓
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( ]. q( t% p6 m7 rACE意為王牌，但ACE也是Adaptive Cycle Engine的縮寫，意為自適應循環(huán)發(fā)動機。這是美國空軍研究實驗室（Air Force Research Lab，簡稱AFRL）的一個研究項目，用于推動變循環(huán)發(fā)動機。在原理性的ACE計劃之后，AFRL進一步推動ADVENT（Adaptive Versatile Engine Technology，意為自適應靈活發(fā)動機技術）計劃，研究變循環(huán)發(fā)動機的實用化問題�，F(xiàn)在AFRL更進一步，啟動AETD（Adaptive Engine Technology Development，意為自適應發(fā)動機技術研發(fā)）計劃，要求通用電氣、羅爾斯·羅伊斯和普拉特·惠特尼提交實用級變循環(huán)發(fā)動機，基準推力和幾何尺寸以 F-35發(fā)動機為參考。
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現(xiàn)代戰(zhàn)斗機通常采用渦扇發(fā)動機。渦扇發(fā)動機在渦噴發(fā)動機的基礎上增加了風扇，風扇壓縮空氣后，一部分通過核心發(fā)動機，和燃料混合燃燒后，膨脹產(chǎn)生壓力，形 成高溫高壓燃氣，向后噴射而出，形成推力；另一部分從與核心發(fā)動機同心的環(huán)道繞過核心發(fā)動機，直接和核心發(fā)動機噴出的高溫高壓噴氣混合，形成合成的推力。 同心環(huán)道成為外涵道，核心發(fā)動機就成為內(nèi)涵道，外涵道和內(nèi)涵道的空氣流量之比成為涵道比，也稱流量比或者旁通比。渦槳相當于涵道比無窮大的渦扇。外涵道的 旁通空氣流量是渦扇的全部奧秘所在。

渦扇發(fā)動機的推力可以表示為：
( F- U) a$ z* U+ K& HF=（m_核心發(fā)動機+m_燃油 ）×V_核心發(fā)動機+m_風扇 V_風扇-m_進氣×V_進氣
2 }; r6 Y4 V4 k1 q# R; u其中F為推力，m_核心發(fā)動機為核心發(fā)動機的空氣流量，m_風扇為風扇排氣流量，m_進氣為進氣空氣流量，m_燃油為燃油流量，V_核心發(fā)動機為核心發(fā)動機噴氣速度，V_風扇為風扇排氣速度，V_進氣為進氣速度。如果不考慮進氣的動能，則有：
F=（m_核心發(fā)動機+m_燃油 ）×V_核心發(fā)動機+涵道比×m_核心發(fā)動機×V_風扇
其中涵道比為m_外涵道/m_核心發(fā)動機。涵道比為零的話，渦扇就退化為渦噴。在一定的燃燒條件下，完全燃燒時空氣和燃油是有固定比例的，可以看作常數(shù)，如果油氣比為m_燃油/m_核心發(fā)動機，那樣就有：
F=((1+油氣比) V_核心發(fā)動機+涵道比×V_風扇 ) m_核心發(fā)動機
換句話說，推力和涵道比成正比，增加涵道比可以大幅度提高推力，民航渦扇發(fā)動機的涵道比動輒達到8以上。另一方面，油耗為：
油耗=m_燃油/F=油氣比/((1+油氣比) V_核心發(fā)動機+涵道比×V_風扇 )
7 ~6 `+ z, c* n, Z6 G4 V* ^也就是說，油耗和涵道比成反比。油耗或者推力與噴氣溫度和速度的關系就不那么直觀。但是間接地看，渦扇使得噴氣溫度降低是增加涵道比的結(jié)果，噴氣溫度也是一樣，而涵道比增加使得推力增加、油耗降低。
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實 際情況要更復雜，還有進氣動能的問題。隨著速度的提高，進氣本身的m_進氣 V_進氣提高，導致發(fā)動機實際推力下降。最終的噴氣速度為：
) ?1 \' X3 {* Y, E2 i$ k0 m( K- \5 [V_噴氣=(（m_核心發(fā)動機+m_燃油 ）×V_核心發(fā)動機+m_風扇 V_風扇)/m_噴氣
由于m_風扇+m_核心發(fā)動機=m_進氣， V_噴氣=V_進氣的時候，除了拋射相當于燃油質(zhì)量產(chǎn)生的反作用力外，發(fā)動機不再產(chǎn)生推力。也就是說，此時渦扇發(fā)動機相當于火箭發(fā)動機。不幸的是，增加涵 道比將降低噴氣速度，限制了渦扇對高速飛機的使用。另外，增加涵道比需要增大風扇，這增加了發(fā)動機的迎風阻力，也有害于高速飛行。所以戰(zhàn)斗機渦扇發(fā)動機通 常都采用低涵道比。1968年開始研制的普拉特·惠特尼F100是第一代成功的低涵道比渦扇發(fā)動機，采用了單元體、單晶葉片等先進技術，1969年7月驗 證機首次運轉(zhuǎn)，1970年4月獲得美國空軍的選用，1972年7月24日，裝用F100發(fā)動機的F-15首飛，1976年1月開始作戰(zhàn)使用。由于冷戰(zhàn)軍備 競賽的壓力，F(xiàn)-15戰(zhàn)斗機需要搶先投入使用，扭轉(zhuǎn)蘇聯(lián)米格-23等新一代戰(zhàn)斗機投入使用后對中歐美國空軍造成的壓力，F(xiàn)100沒有經(jīng)過適當?shù)某墒旎�就�?入使用，早期F100的可靠性十分糟糕。F-15曾經(jīng)大面積停飛，嚴重影響了戰(zhàn)斗力。與此同時，單發(fā)的F-16也選用F100發(fā)動機，是美國空軍對發(fā)動機 可靠性問題更加憂心。但普拉特·惠特尼處于事實壟斷的地位，成為美國空軍高低兩端第三代戰(zhàn)斗機發(fā)動機的唯一供應來源。在軍方撥款不到位的情況下，普拉特· 惠特尼對美國空軍關于改善可靠性和增加推力的要求百般推托。1979年，美國國會在密集聽證之后，決定撥款啟動第二發(fā)動機供應來源，指令通用電氣在B-1 轟炸機的F101渦扇的核心發(fā)動機基礎上，研制F101渦扇發(fā)動機。

通用電氣在和普拉特·惠特尼競爭F-15的發(fā)動機時落選，但研制的F101渦扇發(fā)動機成為一代經(jīng)典，其核心發(fā)動機不僅成為F110的基礎，也成為民航世界 中高度成功的CFM56的基礎。在美國的兩大發(fā)動機公司之間，普拉特·惠特尼比較善于短平快，用較低風險搶先推出適用的高性能發(fā)動機；而通用電氣走豪華路 線，追求技術完美和超前，技術風險較大，也經(jīng)常后發(fā)一步。從80年代初開始，通用電氣開始在F-16上進行裝用F101的試驗，試驗數(shù)據(jù)大量用于改進設 計，這就是后來高度成功的F110。
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在1985到1990財年之間，美國空軍在通用電氣F110和普拉特·惠特尼F100之間競爭招標。F-15從F-15E開始，可以和F100或者 F110相容，但美國空軍所有的F-15上統(tǒng)統(tǒng)使用F100，只有韓國和新加坡的F-15E使用F110。F-16從Block 30開始，可以和F100或者F110相容，發(fā)動機大戰(zhàn)主要圍繞F-16的發(fā)動機進行。1985財年，美國空軍訂購了160臺發(fā)動機，其中F110為 120臺，F(xiàn)100為40臺，通用電氣占75%；1986財年，F(xiàn)110 為184臺，F(xiàn)100為159臺，通用電氣沾4%；1987財年，F(xiàn)110為205臺，F(xiàn)100為160臺，通用電氣占56%。普拉特·惠特尼從事實壟斷 一變?yōu)閷揖酉嘛L，直到1988財年之后才扭轉(zhuǎn)，F(xiàn)110為147臺，F(xiàn)100為181臺，普拉特·惠特尼占55%；1989財年，F(xiàn)110為100 臺，F(xiàn)100為159臺，普拉特·惠特尼占61%；1990財年是發(fā)動機大戰(zhàn)的最后一年，F(xiàn)110 為39臺，F(xiàn)100為70臺，普拉特·惠特尼再占上風，為64%。6年中，通用電氣奪取61%的訂單，普拉特·惠特尼49%。美國總審計署估計，競爭節(jié)約 了30%的累計采購費用，并節(jié)約了16%的累計運行和支援費用。全壽命成本降低則為21%。

在ATF時代，洛克希德YF-22和諾斯羅普YF-23競爭，普拉特·惠特尼YF119也和通用電氣YF120競爭。競爭結(jié)果是洛克希德YF-22和普拉 特·惠特尼YF119獲勝，成為F-22戰(zhàn)斗機和F119發(fā)動機。說起來，一貫追求技術先進的美國空軍在ATF競標中選擇了技術風險較低的選手，而不是技 術上更加超前的YF-23和YF120。
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普拉特·惠特尼F119盡管采用了大量最先進技術，但還是常規(guī)的低涵道比渦扇發(fā)動機。為了降低迎風阻力和提高高速推力，F(xiàn)119采用了很低的涵道比，實際 上使得高亞音速巡航不具有多少油耗上的優(yōu)越性。F-22的加萊特進氣口也是為超音速巡航而優(yōu)化的。通用電氣YF120是更加先進的變循環(huán)發(fā)動機。如前所 述，渦扇由于外涵道的氣流降低了噴氣的溫度和速度，提高了熱效率，能產(chǎn)生更大的推力和獲得更低的油耗，對于起飛、巡航、待機和亞音速加速尤其有利。但在超 音速飛行時，即使不考慮渦扇迎風阻力較大的問題，降低的噴氣速度也使得有效推力降低，渦噴對超音速飛行就比較有利。理想的戰(zhàn)斗機發(fā)動機應該在低速時體現(xiàn)渦 扇的特性，在超音速時體現(xiàn)渦噴的特性，這就是所謂變循環(huán)，YF120正是第一臺實現(xiàn)了這樣理想的戰(zhàn)斗機發(fā)動機。

YF120是第一臺變循環(huán)的戰(zhàn)斗機發(fā)動機

- [- ^, t& |% {  m# `1 Q' dYF120采用活門控制，可以打開外涵道，實現(xiàn)渦扇功能；或者關閉外涵道，實現(xiàn)渦噴功能。有意思的是，YF120有兩組活門，一組把低風扇的排氣分流一部 分到外涵道，另一組把高壓風扇的排氣分流一部分到外涵道。這是一個很巧妙的設計。常規(guī)渦扇只有低壓風扇，采用盡可能大的外涵道。這不光使得迎風面積增大， 還使得驅(qū)動低壓風扇的低壓渦輪承受極大的載荷。如果低壓渦輪妥善設計，這本沒有問題，問題出在變循環(huán)發(fā)動機的低壓渦輪需要在渦扇狀態(tài)把噴流的動能大量轉(zhuǎn)換 成驅(qū)動風扇的機械能，而在渦噴狀態(tài)盡量少吃掉噴流動能，只轉(zhuǎn)換足夠驅(qū)動低壓壓氣機的機械能。這樣截然不同的工作狀態(tài)使得低壓渦輪的設計十分糾結(jié)，需要采用 復雜的變距低壓渦輪來適應高度變化的負荷情況。但高壓渦輪分擔一部分轉(zhuǎn)化為機械能的任務的話，可以為低壓渦輪卸載，有利于簡化設計。另外，高壓風扇引出氣 流增加外涵道壓力，可以等效為增加外涵道面積，提高涵道比。
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6 P8 [, M) i) H6 P不過YF120在渦噴狀態(tài)時，高壓風扇后引出的主外涵道關閉，但低壓風扇后引出的可調(diào)外涵道并不完全關閉，而是維持一股很小的氣流。這是十足通用電氣特色 的“漏氣渦噴”，外涵道氣流不產(chǎn)生實質(zhì)性的推力，只是用于冷卻核心發(fā)動機的機匣。通用電氣YJ101就是這樣一種“漏氣渦噴”，由YJ101發(fā)展而來的 F404也保持了這個特色。
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通用電氣YF120的具體技術指標一直沒有公布過，但一般認為推力、油耗等關鍵性能優(yōu)于普拉特?惠特尼YF119，但技術上過于超前，風險較大。為了控制 ATF的風險沒有選用是正確的，繼續(xù)研發(fā)作為F-35的第二發(fā)動機來源也是正確的，不僅有利于充分利用已經(jīng)研發(fā)的先進技術，促進競爭，也有利于保持航空工 業(yè)基礎。1996年，美國以YF120為基礎，開始研發(fā)F136，通用電氣和英國羅爾斯·羅伊斯負責研發(fā)。通用電氣的F136在1995年到2009年之 間共得到24億美元撥款，其中17億用于2005-2009年的SDD階段。從1997年開始，F(xiàn)136得到全額撥款，進入全速研發(fā)。F136預計從 2011年開始，裝上F-35試飛。研發(fā)預計在2013年完成，計劃在普拉特?惠特尼F135投產(chǎn)的4年后投產(chǎn)，形成擇優(yōu)采購的格局。1999年，美國國 防部明確了“直接換裝”的要求，要求F135和F136在外形尺寸和安裝要求上完全統(tǒng)一，可以不需更改直接換裝F135或者F136。由于和STOVL相 關的部分（升力風扇、滾轉(zhuǎn)臂噴口、三段式轉(zhuǎn)向噴管、傳動軸和離合器等）在F135和F136之間共用，這部分投資都算入F135計劃，F(xiàn)136因此投資相 應減少，發(fā)動機樣機制造數(shù)量和測試量也相應減少。
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在2006年，布什政府提議中止F136的研發(fā)，被美國國會駁回。此后連續(xù)5年，美國國防部每年都要求終止研發(fā)F136，都被美國國會駁回，強令繼續(xù)研 發(fā)。在2008年金融危機后，財政拮據(jù)對國防預算造成空前壓力，奧巴馬和蓋茨都強烈反對繼續(xù)研制F136的計劃，奧巴馬甚至威脅，要是國會強加F136撥 款，將否決整個國會撥款案。在2010年和2011年的預算案中，美國國會終于同意在預算中取消F136的研發(fā)撥款。美國國防部在2011年4月25日正 式中止了F136的研發(fā)。通用電氣和羅爾斯·羅伊斯提出用公司資金繼續(xù)研發(fā)，但2011年12月1日，通用電氣和羅爾斯·羅伊斯聯(lián)合決定停止公司自費研 發(fā)。至此，F(xiàn)136已經(jīng)制造了6臺樣機，累計運行了1200小時。
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美國國防部不是從一開始就反對F136的研制的，改變主意是和F-35計劃在總體上遍體鱗傷相連，實在是不需要增加一個傷口了。更多傷口不是F136本身 的過錯。盡管F136是和F135可以直接換裝的，F(xiàn)136還是需要通過所有主要的試飛項目，以驗證性能和可靠性、可維修性等要求。即使STOVL部分和 F135共用，可以減少測試項目，也還是需要選擇幾個關鍵項目測試驗證。這使得F-35本來已經(jīng)大大拖延的測試進度進一步拖延，研發(fā)成本相應增加。另一方 面，F(xiàn)136的好處并沒有那么顯著。要完成研發(fā)和建立第二條生產(chǎn)線，需要繼續(xù)投資，這對已經(jīng)大大超支的F-35計劃是不可承受之重。但競爭帶來的采購成本 下降要到很多年后才能體現(xiàn)出來。美國總審計署估計，要是完成平行研制F136，將需要另外追加45-57億美元（通用電氣和羅爾斯·羅伊斯認為只要追加 18億美元），只有競爭使發(fā)動機單價下降至少10.1-12.6%，才有可能在整個項目的全壽命里回收平行研制的成本。

& q, q. M: `9 B) a: m從用戶的角度來說，采用兩種不同的發(fā)動機也有后勤支援上的問題，需要兩套平行的采購、備件、維修和訓練體系。這個問題對于美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊來說尤為重 要，航母和兩棲攻擊艦上空間有限，同時支持兩套不同的發(fā)動機保障體系幾乎是不可能的。F136的優(yōu)點在于可以同時在渦噴和渦扇之間靈活轉(zhuǎn)換，但側(cè)重點在超 音速性能，而超音速性能對F-35并不重要，F(xiàn)136性能再好，F(xiàn)-35粗短的氣動外形造成的超音速阻力也將扼殺超音速飛行性能，F(xiàn)136增加的機械復雜 性并不一定能帶來可以實現(xiàn)的性能改善。正是用戶的冷漠，最終使得通用電氣和羅爾斯·羅伊斯決定中止自費研發(fā)，盡管通用電氣對F136的技術風險控制、進度 控制和預算控制有十足的信心。
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& z( [' B8 M8 `! O/ D但變循環(huán)發(fā)動機的故事并沒有完。AFRL正在推動AETD計劃。AETD采用很特別的三涵道結(jié)構(gòu)。AETD和ADVENT的技術細節(jié)還在保密之中，從有限 的ACE資料來看，內(nèi)涵道相當于傳統(tǒng)的核心發(fā)動機，在渦噴狀態(tài)下，所有推力來自內(nèi)涵道；中涵道相當于傳統(tǒng)的渦扇外涵道，由低壓風扇和高壓風扇供氣，具有活 門控制；外涵道則是獨特的，常規(guī)渦扇發(fā)動機沒有相應的結(jié)構(gòu)。另外，ACE的尾噴管也采用了噴氣發(fā)動機上很少見的兩層環(huán)道加中心錐的結(jié)構(gòu)。
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GE的早期變循環(huán)方案

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ACE方案

  K2 J2 Y# U& [; R如果不考慮外涵道，只考慮中涵道和內(nèi)涵道的話，在前旁通活門打開時，ACE的前一半和典型的低涵道比渦扇沒有太大的不同。后旁通活門打開使得中涵道氣流和 核心發(fā)動機的噴氣混合后噴出，不過是從尾噴管的外環(huán)道噴出。外層噴管的外壁像傳統(tǒng)可調(diào)噴口一樣，可以收縮、擴張以控制流道面積，實現(xiàn)收斂-擴張控制。內(nèi)層 噴管的外壁也是外層噴管的內(nèi)壁，同樣是可以收縮、擴張的，所以外噴管的收斂-擴張控制要和內(nèi)噴管協(xié)調(diào)進行。

ACE最獨特的地方在于外涵道和內(nèi)層噴管。外涵道包絡在中涵道之外，但和傳統(tǒng)渦扇發(fā)動機外涵道后端開放、直接和核心發(fā)動機噴流混合的做法不同，ACE的外 涵道后端封閉，但支撐發(fā)動機外壁的厚葉片形支柱徑向是空心的，外涵道氣流通過支柱內(nèi)部的通道，穿過核心發(fā)動機和中涵道的噴流，匯入內(nèi)層噴管，從內(nèi)側(cè)向外和 核心發(fā)動機的噴流混合。如前所述，內(nèi)層噴管的外壁是可調(diào)的，用于內(nèi)層噴管的收斂-擴張控制。溫度較低的外涵道排氣反而從內(nèi)層噴管排出，這似乎舍近求遠，但 這使得溫度較高的核心發(fā)動機排氣呈環(huán)形，不僅和較冷的環(huán)境空氣混合，還和內(nèi)層噴管的較冷空氣混合，有助于迅速降低噴氣溫度，改善紅外隱身。如果深究的話， 葉片形支柱實際上相當于熱交換器，外涵道冷空氣穿越核心發(fā)動機噴流時，已經(jīng)帶走一部分熱量，降低排氣溫度，而外涵道氣流升溫后在內(nèi)層噴管中形成更高壓力， 起到增推作用。另外，中心尾錐和內(nèi)層噴管有效地遮擋了渦輪，使得發(fā)動機的后向雷達隱身大有改善。

這只是外涵道奧秘的一半。ACE不僅有常規(guī)的低壓風扇，還有高壓風扇，中涵道和內(nèi)涵道在高壓風扇后分家，在這之前是共享的。但兩級的低壓風扇中，第一級在 內(nèi)涵道/中涵道工作，第二級風扇不僅在內(nèi)涵道/中涵道工作，還通過環(huán)形密封圈的連接，延伸到外涵道工作。這一圈低壓風扇葉片的功用和暴露的葉片長度不成比 例，對于旋轉(zhuǎn)的葉輪，葉尖附近的葉片段的線速度最高，推進效率也最高。相反，圓心處的線速度為零，實際上沒有推進作用，如果沒有轉(zhuǎn)軸的存在，甚至會造成氣 流倒流。和YF120不同的是，外涵道和內(nèi)涵道/中涵道是不相通的。外涵道內(nèi)低壓風扇的“葉片環(huán)”之前有一圈可調(diào)的導流片，用于控制外涵道流量。增大開度 可以增大外涵道流量，提高涵道比，改善中低速推力和油耗；降低開度則可以減小外涵道流量。這個能力使得ACE的外涵道的作用超過了發(fā)動機本身，甚至解決了 進氣道設計的兩個傳統(tǒng)難題。

5 {( ]" P0 T& H進氣道設計及與發(fā)動機的匹配是一個復雜的問題，F(xiàn)-15曾有嚴重的進氣道匹配問題，加上早期普拉特·惠特尼F100發(fā)動機的可靠性問題，曾是早期F-15 大面積趴窩。超音速戰(zhàn)斗機的進氣道需要做三件事：1、把進氣速度降低到M0.5-0.6；2、分離邊界層；3、控制進氣流量。超音速飛機的發(fā)動機進氣依然 是亞音速的，這是因為進氣速度超過音速的話，風扇、壓氣機的葉片也要受到音障的影響，阻力急劇增加。進氣道把進氣有效地減速增壓，相當于預壓縮，對發(fā)動機 的有效工作十分關鍵。這對ACE也一樣。邊界層則是空氣的粘度造成的�？諝獾恼扯仍诟咚亠w行的時候變得顯著，粘度造成的摩擦阻力使得貼近機體表面的氣流速 度較低，形成所謂的邊界層。對于進氣道來說，就是中間的進氣速度高于貼近管壁的進氣速度，不均勻的氣流速度影響風扇的有效工作，需要在空氣進入進氣道之 前，把邊界層分離排泄掉。ACE的外涵道在低壓風扇低功率運轉(zhuǎn)時，正好可以把邊界層拉動起來，使的進氣的速度分布平直化，改善總壓恢復。另一方面，起飛和 加速時，進氣流量需要很大；巡航時，進氣流量需求較低。常規(guī)進氣道設計中，需要在進氣口后開設放氣門或者孔陣，使過�？諝饬髁坑幸粋�出路。對于ACE來 說，合理匹配低壓風扇的轉(zhuǎn)速和可調(diào)導流片的話，有望通過外涵道的旁通流量來補償進氣流量要求的變化，降低泄放過�？諝庠斐傻淖枇�和開口或者孔陣造成的隱身 損失。ACE的外涵道可以和進氣道內(nèi)壁邊界層排放所需要的流量相匹配。這使得進氣口設計可以專注于總壓恢復，極大地簡化了進氣口設計，降低阻力，提高進氣 口-發(fā)動機的體系效率，也取消了排放過剩進氣所需要的機體表面開口，改善隱身。
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中涵道有兩個“進氣口”，一是第二級低壓風扇之后，另一個在高壓風扇之后。第二級低壓風扇在內(nèi)涵道/中涵道相當于傳統(tǒng)的風扇，其后的旁通活門用于控制旁通 氣流的流量。內(nèi)涵道在高壓風扇前由前伸的唇口再次引出隔道，高壓風扇像低壓風扇一樣，通過隔道壁上的環(huán)形密封圈的連接，延伸到隔道內(nèi)。隔道內(nèi)有可調(diào)導流 片，在低速飛行可以增大開度，利用較大涵道比增加推力、降低油耗，但即使在高速飛行時，依然留出一個很小的開度，保持少量冷卻氣流的流動，起到“漏氣渦 噴”的作用。

這是一個高度復雜但也高度精巧的設計，不僅在發(fā)動機的熱力學循環(huán)方面尋求最優(yōu)，還借助發(fā)動機解決了進氣道設計中的傳統(tǒng)難題，甚至對后向的雷達和紅外隱身也 有周密考慮。不過發(fā)動機控制將高度復雜，還有機械復雜性和可靠性問題。此外，雙層環(huán)形噴管結(jié)構(gòu)使得推力轉(zhuǎn)向的實現(xiàn)更富挑戰(zhàn)。軸對稱的三維推力轉(zhuǎn)向幾乎不可 能實現(xiàn)，矩形的二維推力轉(zhuǎn)向機構(gòu)也將高度復雜，好象百葉窗一樣一層又一層。

美國2012年5月《航空周刊》的簡短消息里提到，AETD的第三個涵道將用于更加有效的熱能轉(zhuǎn)換和更好的熱力學負荷分配，將降低安裝阻力和改善進氣口恢 復。三言兩語中，包含了海量的玄機。ADVENT和AETD將根據(jù)ACE的經(jīng)驗進一步優(yōu)化設計，一旦研制成功，這將是戰(zhàn)斗機動力的一個飛躍。AFRL要求 通用電氣、羅爾斯·羅伊斯和普拉特?惠特尼在2012年5月31日前提交方案，方案評估在2013年2月完成，然后選取兩家研制樣機。壓縮機臺架試驗預計 在2014年進行，風扇和核心發(fā)動機試驗預計在2015年進行，完整的發(fā)動機試驗預計從2016年開始。通用電氣在變循環(huán)方面領先，不僅有YF120的經(jīng) 驗，而且從2007年就開始ADVENT方面的工作，第一臺全尺寸ADVENT發(fā)動機將在2013年開始運轉(zhuǎn)。普拉特·惠特尼對三涵道結(jié)構(gòu)不贊同，認為除 非飛行速度高于M2.6，否則這是不必要地復雜，但AFRL要求提交方案必須采用三涵道，普拉特?惠特尼沒有選擇，只有照辦。
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6 q0 R; }* B/ N- }/ {# P+ s, iAETD的目標是節(jié)油25%，增加航程30%。負責國防研發(fā)和采購的國防部副部長埃希頓·卡特要求在2020年完成研發(fā)，成為達到生產(chǎn)標準的F-35備選 發(fā)動機。即使實際上推遲幾年，F(xiàn)-35的生產(chǎn)計劃持續(xù)到2035年，新發(fā)動機還是有足夠的時間形成對F135的威脅。美國空軍每年使用超過24億加侖燃 油，折合為740萬噸JP5燃油。JP5的典型價格比汽車汽油高2-3倍，即使算入規(guī)模采購的折扣，這也是每年近200億美元的巨額開支，節(jié)油25%是很 有吸引力的目標。AETD會成為F136轉(zhuǎn)世嗎？美國空軍部負責采購的副部長辦公室軍事助理詹妮特·沃芬巴格中將在美國參議院作證時，明確指出AETD的 意圖不是復蘇F-35備選發(fā)動機，而是ADVENT計劃的自然延伸，為未來戰(zhàn)術飛機的發(fā)動機研制和升級做技術準備。F136來自側(cè)重超巡的YF120，變 循環(huán)可謂用錯了地方。AETD不僅可以省油30%，還有通過較高涵道比大幅度提高起飛或者STOVL推力的潛力，對F-35的吸引力不是沃芬巴格中將一句 話就可以否定的。第二次發(fā)動機大戰(zhàn)或許不會在F-35的試飛和生產(chǎn)啟動塵埃未定之前爆發(fā)，但不等于不會爆發(fā)。但最重要的是，AETD一旦完成技術研發(fā)，進 入生產(chǎn)準備，這將是戰(zhàn)斗機發(fā)動機技術的又一個里程碑，不僅在渦噴狀態(tài)下確保高速性能，還在渦扇狀態(tài)下極大地降低油耗和增加推力，同時降低進氣口設計的要 求，使得超音速巡航和高亞音速巡航成為戰(zhàn)術選擇，而不是技術局限的不得已。
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- G- n) h$ p; B' t
) @$ b, d$ e+ c8 i) M- I' D! u

林霸赫

變循環(huán)引擎，好久沒看到相關的文件了。謝謝！{:soso_e179:}

yantouchang

LZ是搞這東西的嗎？？

猛龍C

yantouchang 發(fā)表于 2012-9-5 08:33
LZ是搞這東西的嗎？？

! @7 X! L/ l3 v& I+ o不是
- y- o2 T( L( L- L' q

huawei-hw

期待我國的大發(fā)啊。

Top璀璨

高級東西，學習了

林霸赫

60年前論變循環(huán)引擎，好東東啊，黎明等沒做出來。

bianmingxingsss

幼稚一下 好文章 我在玩游戲CF 是 (CROSS FIRE) 打第一名的就是ACE 就是王牌�。�！期望祖國早日ACE啊 @——@

quanmin.wu

學習