自然变循环发动机的重要性明显降级,以后只配备5.5代?

2023-06-21 22:08:59   

在所谓“老版”的6代战机方案中,采用自然变循环发动机几乎是最重要的基础性条件,这是因为自然变循环发动机可以把外涵道的冷气流直接引入内涵道进行燃烧做功,因此这类发动机几乎不开加力,就可以做到开加力时90%甚至更高比例的推力。而且可以做到比目前的大多数3代涡扇发动机节油35%到40%,这样就等于可以把现有重型战机1500公里的作战半径直接提高到2000公里以上,让战斗机飞出中型轰炸机的作战距离,自然是非常理想的。而且变循环发动机并不需要通过提高外涵道与前风扇的直径就可以实现更大进气量,因此特别适合高空高速超音速巡航。YF23仅仅用早期12.8吨级的变循环双发就实现了惊人的1.7马赫的超巡飞行,那么到6代机,再用平均推力更大的双发变循环发动机,





预计可以至少实现1.8马赫以上的极高超巡速度。未来甚至可以全程以2马赫的高速超巡飞行。因此在早期关于6代机的方案预测中,一般把18吨级推力的变循环发动机作为初级版本。18吨级推力仍然可能是启动加力燃烧室之后的零海拔极限推力;而靠变循环燃烧,不开加力也会有16吨级的推力,1.5万米高空仍然可以实现13吨级的非加力推力,基本可以确保1.8马赫的超巡。如果按照这个推力随着飞行高度递减的规律;那么中期版本的变循环发动机的单发推力会到达20到22吨级;而最终版本会到达25吨级。如果双发就是50吨级的强大推力。此时的战机即使满载起飞,预计其总重也不会超过45吨,在起飞阶段推重比就超过1,确实是非常的强悍。本来认为这已经是很完美的标准了。但是自然,





变循环发动机说破天仍然是涡扇发动机中各种深度变形的其中一种,也就是无法从根本上摆脱涡扇发动机固有限制。首先吸气压缩再燃烧推动涡轮的模式,本身就有很大的风车阻力,不论怎么增加压缩比,提高涡轮前温度,涡扇发动机的最大推进速度都不能超过3.5马赫。因为高空高速下,超过2.5马赫发动机就会进入自冲压燃烧状态。此时风扇涡轮等反倒都成了继续加速推进的阻碍物了。也就是在接近3马赫时,根本不需要任何风扇与涡轮,哪怕一根前后直通的铁管,只要中间可以持续的供油与点火,那么也会发生猛烈的自冲压燃烧飞到4到5马赫的高速。但是包括变循环在内的所有涡扇发动机,最终把涡轮当即烧穿,也无法加速到3.5马赫;无法飞到3.5马赫,则自然很难爬升到4万米以上,




于是到了新版的6代机标准,直接可以从地面飞入太空,那么肯定不会再用变循环涡扇发动机;不过可以降级使用,也就是用来升级5.5代。某重型隐身机本身设计狭长,进气道余量巨大,最终全面换装变循环再好不过;而短胖的F35与老旧的F22A只能哭晕在某处了!