第6代變循環發動機競賽打響 中國仍有後發優勢

人類對飛行極致的需求使得飛行器越來越複雜與昂貴。軍用飛機特別是戰鬥機，需要在劇烈速度變化中實現空中機動。10幾噸的戰鬥機，要在幾百米的距離內飛上天空，並迅速達到甚至超過音速，還要達到上千公里的航程。

對於第五代戰鬥機來説，需要起降距離更短、航程更遠、超音速巡航能力更強。發展到這個階段，人類飛行已經早已遠離浪漫。和鳥類肌肉力量相比，噴氣發動機是“暴力美學”的工程典範。按照一些極端者的説法，只要有發動機，就是一塊磚頭也能飛起來。

隨着軍用飛機的使用環境日趨苛刻，發動機已經成為未來研製作戰飛機成功的關鍵。航空發動機製造商，正在成為上千億軍用戰機訂單背後的利益角逐者。

2012年11月，通用電氣和普惠公司獲得了價值超過6.8億美元的演示驗證變循環戰鬥機發動機合同，將在2013年進行自適應風扇發動機的驗證機試車。媒體披露，這次驗證的相關技術，將在2020年左右達到實用狀態，既有可能應用於現有的F-35戰機，也可能配套未來的第六代作戰飛機使用。一切似乎都在昭示，繼第五代F-119發動機之後，第六代發動機競賽打響了。

研製第六代發動機，與現代戰爭對作戰飛機的嚴酷要求緊密相連。一方面，戰鬥機要朝着多用途方向發展；另一方面，從低亞聲速待機到高亞聲速、超聲速巡航機動，戰鬥機的飛行範圍不斷擴大。

從歷史上看，美國的第一種五代戰鬥機F-22採用了普惠公司的F-119發動機，其後的F-35則採用了由F-119衍生的F-135發動機。考慮到F-22和F-35上萬億的採購規模和發動機在戰機整體價格的巨大比例，普惠公司在這場發動機競賽中，至少獲得3000億美元的發動機生產合同。

如此巨大的市場，難怪通用電氣這樣的失敗者一點都不甘心。這些年，通用電氣一直堅持F-136發動機的研發。在F-136最後被終止之後，美軍又適時啓動自適應發動機技術研發計劃。普惠公司生產單位所在四個州的參議員，聯名向美國空軍質詢：自適應發動機計劃是不是F-136的復活？美國空軍是不是在尋找F-135的替代品？美國空軍不得不公開表示：這不是復甦F-35備選發動機，而是技術升級和預研，並把普惠公司也納入到了這個項目之中。

所謂的變循環發動機，是指在一台發動機上，通過改變發動機的一些部件的幾何形狀、尺寸或者位置，來實現不同熱力循環的燃氣渦輪發動機。變循環發動機目前主要的研究方向是改變涵道比：在爬升、加速和超聲速飛行時減小涵道比，以增大推力；在起飛和亞聲速飛行時，加大涵道比，以降低耗油率和噪聲。

從現有資料來看，通用電氣在變循環發動機研製中處於領先地位。普惠儘管也有變流路控制這類變循環發動機技術，但相對通用電氣仍然落後。這也是其一直對F-136以及自適應發動機計劃非常警惕的主要原因。

無論自適應發動機最後能取得何種成果，第六代戰機“心臟”競賽已經打響。儘管和發達國家有着不小差距，但在資源調配和技術後發上，中國有着自身優勢。因此，在這場競賽中，我們一定要以超前的眼光，綜合各方面智力，為中國航空動力未來技術繪製一份穩妥、可靠的發展路線圖。