美國GE公司研制的下一代發(fā)動機實驗核心機（ADVENT項目）
2018年1月20日，有媒體消息指出中國第四代大推力軍用發(fā)動機——代號"峨眉"的渦扇-15，將于今年上高空飛行臺進行飛行測試，軍事專家告訴記者，由于飛行臺一般是用大型飛機改裝，其突出優(yōu)點是試驗條件為真實使用環(huán)境，在發(fā)動機瞬態(tài)、過渡過程，諸如風(fēng)車轉(zhuǎn)速等發(fā)動機極端工作狀態(tài)確定方面有著特殊的優(yōu)勢，發(fā)動機在地面模擬高空臺試驗測試后，進行上機試飛是我國發(fā)動機研制步驟中具有里程碑意義的一件大事，目前，世界上在研第四代大推力軍用發(fā)動機國家僅美、俄、中、日四國，我國四代發(fā)動機上機試飛，進展已經(jīng)趕上航空發(fā)動機大國俄羅斯，應(yīng)該說成績斐然，此外，第一架裝備渦扇-20發(fā)動機的運20飛機也即將登場，而渦扇-17和渦扇-19兩發(fā)動機研制開始邁上新階段也讓中國航空界振奮不已，但我國加快追趕，美國作為世界第一航空強國也沒有停下自己的腳步，中國在軍用航空發(fā)動機領(lǐng)域到底差美國多少呢？讓我們看下去。
PW公司研制的XA-101發(fā)動機核心機。
實際上，美國在發(fā)動機領(lǐng)域的投入和進步一刻也沒有停止，反而正在與之前的中俄等競爭者拉開了距離，目前中國和俄羅斯還在研制美國F119-PW-100和F-135一級別的第四代航發(fā)，而美國已經(jīng)開始第五代航發(fā)的原型機研制階段，2017年6月，美國航空動力巨頭GE公司研制的XA-100變循環(huán)發(fā)動機核心機完成測試，而另一家航空巨頭PW普惠公司研制的XA-101變循環(huán)發(fā)動機核心機也已經(jīng)開始進行測試，上述兩者將通過競標(biāo)來決定誰是美國第六代戰(zhàn)斗機的核心動力，美軍對下一代戰(zhàn)機發(fā)動機的要求極高，其推比將高達14至17一級。
去年年底，GE公司在完成XA-100發(fā)動機原型機設(shè)計方案時，稱該發(fā)動機的目標(biāo)推力達到200至220千牛，未來發(fā)展型號將達到240千牛以上，而當(dāng)前F-135僅為160千牛左右，其改進增推型F-135GO1( Growth Option 1）也僅為180千牛，按照美國企業(yè)提供的信息，其研制的變循環(huán)發(fā)動機將比F-135剩油25%，航程增加30%，這就是第四代發(fā)動機和第五代發(fā)動機之間的巨大差距。
目前中俄兩國研制的“產(chǎn)品”30和渦扇-15僅達到10至11一級，去年裝備殲-20戰(zhàn)斗機的渦扇-10某改進型發(fā)動機推比僅為8.5左右，這就是現(xiàn)實。軍事專家告訴記者，目前中美俄三國都在進行下一代變循環(huán)發(fā)動機技術(shù)的研究，但唯獨美國在變循環(huán)發(fā)動機技術(shù)上“一騎絕塵”，變循環(huán)發(fā)動機（Variable Cycle Engine，VCE）以突出的氣流流量調(diào)節(jié)能力，而獲得良好的內(nèi)在循環(huán)性能和較低的安裝損失，簡單講，變循環(huán)發(fā)動機的內(nèi)部一些部件結(jié)構(gòu)可以進行幾何變形，通過這些變形來改進發(fā)動機內(nèi)部的熱力循環(huán)參數(shù)，因而在亞聲速、跨聲速、超聲速和高超聲速飛行狀態(tài)下都具有良好的性能，成為未來軍民用飛機動力裝置的理想選擇之一，甚至可能是未來第六代戰(zhàn)斗機動力的唯一選擇。
需要說明的是，美國在變循環(huán)發(fā)動機領(lǐng)域的世界第一位置不是天上掉下來的，其發(fā)展歷程已經(jīng)有近50年時間，GE公司自上世紀(jì)60 年代至今研制了五代變循環(huán)發(fā)動機（VCE），從第一代的采用VABI技術(shù)的VCE驗證機、第二代采用CDFS技術(shù)的VCE驗證機、第三代F-120發(fā)動機（GE33）、第四代的可控壓比發(fā)動機一直到現(xiàn)在的第五代自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動機項目（ADVENT，見題圖），美國用大把金錢和時間才能耗出來個變循環(huán)發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)先中俄30年的成績。
實際上，中俄的差距還不僅僅在于發(fā)動機研制的單個項目上，在國家發(fā)動機領(lǐng)域的頂層設(shè)計和預(yù)先研究方面，美國從1987年啟動的“綜合高性能渦輪發(fā)動機技術(shù)”（IHPTET）預(yù)研項目，再走到2005年的“通用經(jīng)濟可承受先進渦輪發(fā)動機”（VAATE）計劃，一直到去年底開始的美國下一代國家級軍用航空發(fā)動機技術(shù)研究計劃——“支持經(jīng)濟可承受任務(wù)能力的先進渦輪技術(shù)”（ATTAM）計劃，美國研制新型航空發(fā)動機的基礎(chǔ)技術(shù)投入從未間斷過，每十多年，美國就會啟動一個國家級別的航空發(fā)動機研究計劃，從零配件、基礎(chǔ)理論、設(shè)計思路上開展未來30年代發(fā)動機研究的新征程，這也是美國航空發(fā)動機技術(shù)一直遙遙領(lǐng)先世界的核心因素，軍事專家告訴記者，航空發(fā)動機是一門驗證科學(xué)，需要大量不間斷的投入和技術(shù)積累才能取得進步，美國的發(fā)展思路有可借鑒之處，助力我國未來航發(fā)研制的進步。來源：圖說軍事
