高性能涡轮喷气发动机不错让交往机达到 2 马赫以上的航行速率,天然超音速航行才调不错让飞机快速穿越战区,提供紧迫的空中上风,但交往机的发动契机快速破钞燃料并产生大宗热量。
通用电气公司(GE)和普惠公司研制的自相宜轮回发动机不错改善燃料破钞率,增多航程并减少热量的产生。这不仅会大幅提高招战飞机的性能,还会推动第六代交往机的发展。
本文为"简短航行(Simple Flying)"网站发布的先容著述,作家 Christian P. Martin,本东谈主翻译并裁剪给群众共享。
对新一代作战发动机的需求
好意思国空军 F-15 交往机。
21 世纪初,好意思国空军官员以为,试图对第四代或传统涡扇发动机(举例 F-15、F-16 的发动机)进行渐进式校正,最终不会故意于他们追求的性能上风。他们详情,鞭策性能和才调的代际飞跃才是谜底。
好意思国空军 F-16 交往机和韩国 FA-50 轻型交往机。
为此,2007 年 3 月 26 日,好意思国空军连系实验室(AFRL)公布了其研制新式喷气发动机的经营。这种新式发动机的远期方针是让航行员大约无缝地从高速作战活泼切换到资料执续航行阵势。
为此,好意思国第六代交往机配备的发动机必须比前代发动机性能有显赫晋升。此外,新一代发动机必须提供更大的推力、更高的燃油效力、更强的冷却才妥洽发电才调。与好意思国现役的发动机比较,这款新式发动机所用材料的寿命和可靠性必须更高。
好意思军地勤东谈主员为 F-16 交往机更换发动机。
这项背槽抛粪的经营被称为"多功能发动机本领(ADVENT)",该经营旨在研制一种三涵谈自相宜轮回发动机,以得志当年空战需求。
一朝大约产生 1 兆瓦的电能,它就不错为配备的激光火器提供能源。据信,激光火器库将是第六代交往机配备的火器系统。
ADVENT 经营不错追猜度 2012 年的"自相宜多功能发动机本领(Adaptive Versatile Engine Technology)",并在 2016 年演变为"自相宜发动机过渡经营(AETP,Adaptive Engine Transition Program)"。在 AETP 框架下,通用电气公司和普惠公司齐得到了公约,这为其后的全尺寸原型发动机研发的想象和实证测试奠定了坚实的基础。
自相宜发动机的使命旨趣
自相宜发动机即是在传统的涡扇发动机高压内涵谈和低压外涵谈除外,增多第三条辅助涵谈,这第三条涵谈不错证实航行员遭遇的航行条目掀开和关闭,从而优化发动机的性能。在腾飞时,不错关闭第三条涵谈以缩小涵谈比,将气流更多的相通至高压内涵谈,从而终了推力最大化。
通用电气公司"自相宜多功能发动机"。
另一方面,第三条涵谈不错在巡航时掀开,这将增多涵谈比,大幅缩小燃料破钞和飞机热负荷。此外,通过第三条涵谈的气流不错驱动辅助能源装配发电。到刻下为止,最多不错产生 1 兆瓦的电力,然后可用于为激光火器提供电源,据信激光火器是第六代交往机配备的火器系统。
因此,自相宜机制(掀开和关闭第三条涵谈)不错将发动机从高推力袭击阵势滚动为从简燃料的巡航阵势。
通用电气公司"自相宜多功能发动机"剖解图。
2024 年,通用电气公司在自相宜多功能发动机还是完成了数百小时的系统级性能和可操作性测试。
这种类型发动机将为第六代交往机提供能源,并可能成为 F-35 "闪电 II "的替代发动机。
据通用电气称,自相宜发动机不错:"……将交往机推力提高 20%,燃油破钞缩小 25%,航程延迟 30% 以上,并显赫提高飞机的散热才调。"
自相宜发动机表情的研发和测试
通用电气公司在 ADVENT 表情时期达到了发动机鞭策历史上最高的压气机和涡轮组合压力。
通用电气公司测试自相宜轮回发动机。
到 2014 年,通用电气公司测试了业界第一台亦然唯独一台三涵谈自相宜轮回发动机 XA100。2015 年,通用电气公司收效完成 AETD 初步想象审查。
此外,通用电气公司正在研制第二款自相宜发动机 XA102。该附加表情于 2023 年 12 月完成了主要想象审查,刻下它将连续进行原型发动机测试。
通用电气公司测试自相宜轮回发动机。
总体而言,端正 2024 年,通用电气公司还是纪录了数百小时的刚劲系统级性能和可操作性测试,这大大超出了基线测试要求。
自相宜发动机将摄取顶端材料
自相宜发动机中的很多零部件均摄取陶瓷基复合材料(CMC)制造,这类材料具有更高的使用寿命。此外,它们还不错承受更高的温度,同期比法式航空级材料更轻。
陶瓷基复合材料测试像片。
是以,CMC 可使自相宜发动机在更高温度下开动,从而提高燃油效力,因为冷却发动机所需的空气减少了。此外,3D 打印本领还用于制造 CMC 部件,这缩小了坐褥本钱并提高了可真贵性,因此不错在维修车间复制替换零部件。
通用电气公司东谈主员测试陶瓷发动机零部件。
对于通用电气公司对 CMC 的使用,好意思国传统基金会暗示:
"……陶瓷基复合材料涡轮叶片可承受 260 ℃以上的高温,比 F135 涡扇发动机可承受的温度更高。天然通过 AETP 经营研制的发动机本领,对于下一代空中上风(NGAD)经营至关紧迫,但它不错很容易地行使到 F-35 系列的通盘三种机型当中。"
心绪中国
好意思国政府和军方齐罕见醉心中国,心绪中国的自信姿态以及中国对东亚的影响和好意思国在该地区的安全答应意味着什么。F-35 交往机是在冷战扫尾后研制的,其时好意思国和友邦空军以北约为要点,领有区域空中上风,并领有一系列空军基地(近 1000 座)。这使得与俄罗斯发生潜在突破变得罕见凯旋。
好意思国空军 F-35A 交往机。
而放眼亚洲,这一切齐还是变了。天然好意思国军方异常亚洲盟友确乎不错使用亚太地区的机场,但他们刻下边临着中国不停彭胀的舟师、空军以及纷乱的中程和良友弹谈导弹的压力。
在与中国的任何潜在突破中,中国齐领有更接近战区的上风。不外,中国也大约对准、迫害或减轻该地区的好意思国军事基础步调。
中国导弹袭击鸿沟。
是以,好意思国舟师,罕见是其航空母舰,将被动在隔离战区的方位作战,不然就有被中国反舰导弹袭击的风险,这将迫使好意思国舟师航空兵进一步后退。好意思国空军 F-35、F-22 交往机被动使用脆弱的加油机来延迟航程,才能本质多样任务。
好意思国舟师航母交往群。
中国军事策画者明晰地意志到了这少许,他们将对准这些要道的邻接点,试图减轻好意思国舟师在台湾海峡突破时期,协助中国台湾地区队伍的才调。
第六代飞机、自相宜发动机若何融入太平洋策略
正如咱们所见,距离是一个问题,这是可想而知的。是以,有了自相宜发动机,任何第六代交往机,以至 F-35 交往机,要是配备了这种新式发动机,齐将提高燃油效力,增多无空中加油缓助的续航才调,从而使它们在有争议的环境中具有更大的可操作性。
F-35 交往机不错更换三涵谈自相宜发动机。
这将使航空母舰和加油机大约在隔离厌烦区域的方位功课,从而提高该地区的好意思国航母和加油机的生计才调。
此外,任何第六代交往机,齐与今天的 F-35 交往机同样,齐将配备大宗传感器。它们将为第四代和第五代飞机提供先进的战区内谍报、监视和侦查(ISR)中继才调,并具备本质电子战任务的才调。第六代飞机的另一个方面是它大约辅导、监督东谈主工智能适度的"由衷僚机"型无东谈主机,以进一步完成任何作战任务。
第六代交往机。
传感器和计较才调的晋升,伴跟着热信号的增强。幸运的是,如上所述,自相宜发动机不仅会产生更多的电力,何况第三条涵谈内的气流也会提供更好的冷却恶果。这将进一步缩小飞机的热信号,使其成为更刚劲的空中敌手。
自相宜发动机和好意思邦交往机的当年
自相宜发动机似乎是好意思国军用航空业在交往机和可能的轰炸机鸿沟的新发展主义。制造商洛克希德 · 马丁公司暗示,他们缓助摄取新式发动机,而非普惠公司提倡的升级型发动机。
自相宜发动机将带来很多克己,举例提高燃油效力、增强冷却恶果和发电才调。新式发动机很可能用于 F-35 交往机,天然也不错用于任何第六代交往机。
第六代交往机辅导"由衷僚机"型无东谈主机作战。
自相宜发动机的上风将在与中国的潜在突破,或任何需要空中力量的作战举止中体现出来。最大的问题之一仍然是这些发动机的研发完成情况以及何时进入批量坐褥和装备。
将这些发动机集成到 F-35 和第六代飞机中的愿望是存在的开云体育,但时候仍然是一个身分。