變循環(huán)發(fā)動機是一項具有革命性的創(chuàng)新技術。它能在不同飛行環(huán)境下調(diào)整結構，改變熱力循環(huán)參數(shù)，保持最佳飛行狀態(tài)，將渦噴和渦扇發(fā)動機的優(yōu)勢巧妙結合。

美國早在上世紀七八十年代就已在“黑鳥”SR-71上實踐變循環(huán)發(fā)動機，當時所用的普惠公司 J58 變循環(huán)發(fā)動機就引起關注，只是當時技術不成熟。如今，美國通用電力和普惠公司研發(fā)的 XA100 和 XA101 變循環(huán)發(fā)動機已開啟地面測試階段。

變循環(huán)發(fā)動機的工作原理是通過涵道上的活門開關，調(diào)節(jié)兩個涵道內(nèi)的空氣流量，從而具備大小涵道比的優(yōu)點。例如在亞音速段，以大涵道比工作，實現(xiàn)低油耗；在超音速段，以小涵道比工作，保持高推力并減小阻力。

在實現(xiàn)變循環(huán)的過程中，起初人們希望通過改變渦輪導向器的流通面積來實現(xiàn)，但這一方案存在風險。如今，通過改變渦扇發(fā)動機的涵道比實現(xiàn)變循環(huán)更具可行性。渦扇發(fā)動機介于渦噴和渦槳發(fā)動機之間，當涵道比為零時類似渦噴，涵道比趨于無窮大時類似渦槳。若能實現(xiàn)涵道比在零到無窮之間任意可調(diào)，其綜合性能將更優(yōu)越，不過實現(xiàn)難度極大。

目前，變循環(huán)發(fā)動機的研究已進入第五代。美國 GE 公司的 XA100 自適應變循環(huán)發(fā)動機采用三涵道設計，能通過控制第三涵道改變涵道比，實現(xiàn)工作模式切換。亞音速巡航時打開第三涵道，增大總涵道比，降低油耗和噪音；超音速巡航時關閉第三涵道，減小總涵道比，進入高推力模式。

變循環(huán)發(fā)動機的出現(xiàn)，有望讓戰(zhàn)機同時具備高速度和長航程的優(yōu)勢。美國在這一領域的突破可能會使其六代機搭載變循環(huán)發(fā)動機，進一步提升作戰(zhàn)實力。我國在變循環(huán)發(fā)動機研究方面也已取得進展?？傊冄h(huán)發(fā)動機前景廣闊，將為航空領域帶來重大變革。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）