发动机技术真开始超越美国了!中国变循环发动机技术已经到这个程度了,两种工作模态,

嘴哥看科技 2025-11-20 14:39:23

发动机技术真开始超越美国了!中国变循环发动机技术已经到这个程度了,两种工作模态,创新级间燃烧模式,高温涡轮的总压与总温提高,转速大幅增加,最高速度大幅增加,推力大幅增加,与传统的涡轮风扇发动机相比,超高音速模式下燃油经济性更好,以目前的的是来看,这种类型的发动机能让航程增加50%,远比美国的变循环发动机达到增程30%要高得多!美国也是没想到,玩了个70多年的变循环发动机,结果被中国这个后起之秀给秒了!XA-100和XA-101极其复杂的结构换来的推力却不如中国更简洁更大胆的级间燃烧!现在的美国,不光是六代机拼不过中国,连美国最引以为傲的先进发动机领域也要被全面超越,这老脸都不知道往哪儿搁了。变循环发动机的原理:美国在70年前就开始玩了传统的涡轮压缩喷气发动机有两个问题,第一是涡喷发动机涵道比为0,适合高空高速模式下,在这种条件下省油速度高,但在低空时出于小发动机高转速拉重车,油耗很大。第二是涡扇发动机固定涵道比,低空低速时因为有外涵道风扇额外增推,推力很大,但在高空高速模式时外压缩比过大,很难再进一步提高速度,二来在外涵道还有个大风扇,会成为额外阻力,发动机燃烧的部分推力,用在对抗自身引发的阻力上了!所以这涡扇低空低速很省油,但高空高速却很费油。美国当年用了一个天才思路解决,极速达到3.25马赫的黑鸟SR-71的J58发动机就是变循环的鼻祖,在第四级压气级的周围开了六个孔,用六条管道直接连入加力燃烧室,降低加力燃烧时的温度,其目的是可以让J58的发动机持续工作在加力燃烧模式,当然油耗也比较大,这架侦察机又不挂弹,40吨燃油竟然只能飞5000多公里,这个真是油老虎!当然这不影响SR-71成为一代名机,对于1960年代的全世界来说,黑鸟绝对是天顶星技术!J58也是最早的变循环技术,在某些范围内确实改变了涵道比,但这种变循环技术的套路并不省油,没法在其他发动机推广,后期的发展就是涡扇发动机,变循环只是技术保留并继续研究。真正的变循环技术是能自适应工况调节最佳涵道比,而不是手动调节,局限于自动化技术限制,当时发动机长期无法做到这一点,这个变循环发动机进展相当慢,YF-23的发动机也是变循环,但结构不成熟,最新的是通用和普惠的XA-100和XA-101,这俩技术体系差不多。使用的多事外内中涵道以及通过切换通气活门来改变核心或者中涵道气流路线,从而达到改变涵道比的目的,不过有一点是没变的,外涵道气流直接混入尾流,中涵道气流还是汇入燃烧室,内涵道就是涡喷的涵道,与常规发动机没啥区别。这种模式的优势是燃烧室只需要一个,但涵道结构改变比较复杂,尽管与YF-23更复杂的涵道改变模式相比,XA-100和XA-101的模式简单很多,但依然会非常复杂。并且由于结构并没有“革命性”的改变,高温涡轮的极限工况并没有太大的提升,这导致XA-100和XA-101的推力提升只有10%,省油更明显一些,大概是25%~30%。事实上这个数据已经相当牛逼了,因为现代发动机已经挖掘了结构与材料极限,想要提升发动机的推力和降低油耗,这真的比登天还难,不要质疑通用和普惠工程师的实力!要是没有对比的话,通用和普惠就封神了,以前就是这样,美国做啥都牛逼,因为遥遥领先!但是现在做啥都气不顺,因为现在有对比了,中国出的发动机数据比XA-100和XA-101要更牛逼。中国版变循环发动机也使用了外中内三个涵道,但是结构差异非常大,内涵道不变,外涵道基本也不变,变化的是中涵道,在高压压气级中部走一条通路到涵道燃烧室,就是在内涵道燃烧室外部再开辟一个燃烧室,这台发动机有两个燃烧室。但是请注意,这个开口位置在高压涡轮前,也就是说,内涵道燃烧室与外涵道燃烧室排出的气流将会二合为一推动高压涡轮工作。这里有一个好处,可以大幅度提高燃烧室的室压,提高涡轮前温度,因为中涵道一旦打开,如果不点火的话气流会混入内涵道,大幅降温涡轮前温度,使得高压涡轮工作条件大大改善,可以大幅提高涡轮前温度,同时增加流量。如果点火的话,两个燃烧室一起工作,能大幅提高涡轮前压力与温度,也能大幅度提高高温涡轮转速,加大进气量,增加核心机流量,此时会有一种速度越快推力越大的效果。这么简单的方法美国人怎么没想到呢?普惠和通用的工程师是吃干饭的吗?不用怀疑,他们100%想到了,只是存在一个无法逾越的鸿沟,中国工程师做到了,并且已经将涡轮压气喷气发动机的速度做到了天花板级别!想要了解后续,请参阅明天凌晨发布的中国变循环发动机相关系列文章。

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