中国六代机会用什么发动机_风闻

若说2018珠海航展最吸引眼球的表演，那就是歼20三机编队闪亮登场了。从航展上来看，中国歼20已经日臻成熟，因为但凡有任何瑕疵，那决计不会在万众瞩目的航展上秀一把。航展上除了众多的外行看热闹之外还有更多的内行甚至有特殊使命的人。从歼20外观发动机收敛口来看，目前装备的还不是矢量发动机，但可喜的是在2020年左右，加装矢量发动机涡扇15将会成军，那时，歼20的性能将跃上一个新台阶。不夸张的说，甚至外形可能都会修饰。如果夸张的说，可能鸭翼都会变小。

发动机性能决定飞机的性能。按照目前世界五代机（就是我们以前说的四代，现在国际通用俄标）的标准是4S。其实，这里面包括F22、SU57、歼20，都有一个固有的不足，那就是速度，都在1到2马赫之间。超音速巡航能力要有，但是超音速多少，那可是个大问题。

目前，世界上发展六代机已经成为一种潮流。六代机采用何种发动机已经成为定义未来六代机的基础标准。但事物发展有必然的规律，既然五代机速度上不去，那六代机肯定会在速度上做文章。全球国家对六代机的研发定义就是高度人工智能控制的超音速巡航战机，使用最先进的大推力第六代矢量航空发动机，并且完全超越现有的五代机隐身和机动水平。这种惊人的战机，一个非常重要的特点就是机动和巡航能力，高超音速巡航能力表明它必须有超强动力的航空发动机作为支撑。不然，基础的代差优势就体现不出来。

航空界有个通俗说法，只要发动机好，砖头都能飞起来，可见发动机对飞机的重要作用。目前有披露的世界上用于六代机的有两种发动机。分别是自适应发动机和脉冲爆震航空发动机。

自适应发动机也就是通常军迷或者报刊上说的变循环发动机。

传统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，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。

其实说起来，变循环发动机原理很简单，还是采用采用涡轮风扇体制，将气流分在三个涵道，但这三个涵道可以变换大小口径，通过组合搭配成就最佳的工作模式。一句话，就是改变原来传统涡扇发动机中涵道一成不变的工作状态，通过加装调节板来改变涵道口径，类似矢量发动机为喷口收敛扩大那样来改变推力，只不过这个尾喷口是在发动机内部而已。那变循环啥意思呢？说白了就是通过内部涵道比变化，一个发动机可以根据任务需要而可以变化为三种工作模式，涡扇工作模式涡桨工作模式和用于超音速的涡喷工作模式。由此可见，自适应变循环发动机省油是第一个优点，还有一个优点外人看不出来的，就是推力矢量能在发动机内部完成！

当然，这个发动机高度智能化，在飞机飞发一体化的框架下，发动机自己具有主动的智能控制。因此，研制这样的发动机必须具有两个基本条件，那就是先进的设计制造技术和工艺，另一个就是先进的AI智能技术实力。

​美国空军在2012年正式启动了“自适应发动机技术发展项目”。通用电气（GE）和普惠公司获得了价值超过6.8亿美元的演示验证变循环战斗机发动机合同，该合同由美国空军研究实验室（AFRL）的自适应发动机技术研发（AETD）项目资助。去年年底已经完成全部设计工作，预计2020年左右开始装机测试。

另一种六代发动机就是脉冲爆震航空发动机。脉冲爆震发动机是一种利用脉冲式爆震波产生推力的新概念发动机，包括吸气式脉冲爆震发动机（脉冲爆震发动机是一种利用脉冲式爆震波产生推力的新概念发动机，包括吸气式脉冲爆震发动机（PDE）和脉冲爆震火箭发动机（PDRE）两种类型。当然用作航空发动机的是前一种。

该发动机最大特点是没有旋转部件，其工作过程包括进气（吸气）、喷油、点火、爆燃、排气等。爆震燃烧是燃料化学能在短时间内快速、高效转变为机械能的非稳态化学反应过程。爆震燃烧产生的爆震波的传播速度极快（达到每秒几千米），使可爆燃料的压力、温度迅速升高（可高达100个大气压和2800℃）。

该发动机的优点是（1）由于没有压气机、涡轮等转动部件，结构简单、重量轻、推重比大（大于20）。（2）等容燃烧（燃烧时容积不变、压力升高），热循环效率高，耗油率低。（3）工作范围宽，可在马赫数0~10、高度0~50公里范围内飞行；推力可调，推力范围0.5~5000公斤力。

脉冲爆震航空发动机区别于以往传统的航空发动机，算是革命性的发动机。但颠覆传统的事情往往研制难度大，目前最大的难点就是爆震过程的精确控制。

目前俄罗斯已经投入脉冲爆震发动机的研发工作之中。早在2016年俄罗斯方面就宣布，他们已经成功研制出了脉冲爆震发动机的基本原理和模型，并且已经成功进行了试车实验。但俄罗斯方面至今没有弄出整体模型和框架。

那么，中国会选哪种发动机作为六代机的动力呢？

其实一对比上述两种发动机的研制情况，肯定选择的是自主变循环发动机。因为脉冲爆震航空发动机根本就是一个美好的概念而已，实用化在未来的20年甚至更长时间还需要不断摸索。

那么中国目前变循环发动机进展如何呢？

2012年珠海航展上，时任中航发动机副总裁的张健先生在接受西安某杂志记者采访时明确表示，中国已经在研究国产变循环发动机，有着相应的计划来研究未来先进发动机。中国发动机研制是生产一代、研制一代、预研一代、探索一代。他还透露，中国发动机研制的技术目标时间表已经排到了2030年。

张健所说的，其实就是由我海军出资，在太行发动机的基础上研制了一种变循环发动机验证机，从而大幅度缩短了变循环发动机验证周期、降低了技术风险。这个2012年也已经完成了。

由于变循环发动机的种种优势，国内对变循环发动机技术的研究也是相当重视的，早在上世纪70年代起我们航空发动机相关的科研院所已经对变循环发动机开始了探索，基本上是和美国同步的。尤其是近五年来，随着国家专项资金的支持，变循环发动机和其它发动机可谓呈“井喷”形式发展。

所以在2017年的一次航空技术展上，有下面的一个图片。

​注意这个发动机的有三个燃烧室，文字介绍上就是变循环中，超音速模式下涡喷工作模式。这是典型的变循环发动机。

今年某杂志中，在描述我国中航工业的某工程师的事迹中，意外阐述了我国下一代发动机已经进入了整机验证阶段。种种发动机可以进行多种工作模式，也就是装备这种发动机，战斗力就可以亚音速、跨音速、超音速以及高超音速飞行状态革命性的随时转换，且不会对战机性能产生任何影响，这又会将战斗机带入新的一代。内行人一看，就知道指的是国产变循环发动机。

变循环发动机虽然有它的优点，但是，它的研制进程还是很艰难的，在高温，高压和高速的情况下，发动机的工作最好不要有任何的结构变换，否则，会带来发动机部件的损伤，导致出现安全问题，另一方面，变循环发动机要通过“换挡”来调节空气的进出，挡位的偏移也会带来气流的瞬间变化，导致发动机工作不稳定甚至停车。另外，变循环发动机为减轻战斗机重量，一台发动机要当作几台发动机用，各种精密的部件不说，单单是新材料都需要好长时间摸索。

但是，困难永远不是阻挡中国进步的绊脚石。

中国航空战略有一个理念，叫发展一代，成熟一代，预研一代。从2018珠海航展上表演和对总师杨伟的采访来看，我们的五代机歼-20正在走向成熟，换句话说，第六代战机包括发动机的研制已经开始了。

现在我们找对了努力的方向，所以假以时日，我们一定会取得最后成功。所以，如果落后了几十年的中国航空发动机有弯道超车的机会，那一定是变循环发动机。

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