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抢占变循环发动机及六代机的动能高地 一、何为变循环发动机

抢占变循环发动机及六代机的动能高地 一、何为变循环发动机 传统航空涡轮发动机的热力循环特性是固定不变的,一种发动机只能在一种模式下工作,并且仅在有限的飞行范围内具有最好的性能。先进的变循环发动机(Variable Cycle Engine,VCE)则不同,它是一种多设计点发动机,通过改变一些部件的几何形状、尺寸或位置,来调节其热力循环参数(如增压比 、涡轮进口温度、空气流量和涵道比),改变发动机循环工作模式(高推力或低油耗)使发动机在各种飞行情况下都能工作在最佳状态。与此同时,变循环发动机能以多种模式(包括涡轮模式、涡轮风扇模式和冲压模式等)工作,因而在亚声速、跨声速、超声速和高超声速飞行状态下都具有良好的性能。 变循环发动机通过改变涵道比,同时兼容大、小涵道比的优点,满足了在不同作战环境下的需求。 二、中国发展历程与最新进展 中国变循环发动机研发依托系统工程积累,目前已实现以下两个方面的进展: ‌技术验证阶段‌:2025年,中国科学院工程热物理研究所完成整机高空台试验,模拟20000米高空、4马赫环境,实现‌推力提升47%、油耗降低37.5%‌,为六代机奠定基础。‌‌ ‌设施支撑‌:亚洲领先的连续气源高空模拟试车台(“争气台”)实现地面复刻高空环境,完成近百型发动机测试。 三、国际技术对比与竞争格局 全球变循环发动机研发呈现中美领先态势: ‌美国‌:通用电气XA100发动机(2020年测试)推力提升10%、油耗降低25%,采用三涵道设计,已进入工程验证阶段。‌‌值得关注的是,变循环发动机的某些成熟的科技成果已在美国的五代机F35(改进型)有所应用。 ‌中国‌:以级间燃烧技术实现性能反超,推力增益(47%)显著高于美国,且高空台测试覆盖更全包线(4马赫)。‌‌ ‌其他地区‌:欧洲FCAS计划(2030年代初原型机)聚焦自适应循环,日本HYPR计划验证马赫3推力,但进展滞后于中美。‌‌ 三、研发变循环发动机的实际意义 确保六代机的动能领先是中国研发变循环发动机的主要目的之一。 中国首台变循环发动机是由‌中国科学院工程热物理研究所主导研制‌的,已于2025年成功完成整机高空台试验,标志着中国在航空发动机领域取得重大突破。该发动机采用创新的级间燃烧技术,通过智能调节工作模式,显著提升了推力和燃油效率,未来将应用于第六代战斗机,有望使其航程突破10000公里(较五代机提升67%),作战半径超2000公里,预计2030年实现装机应用。