寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展

渦輪基組合循環(huán)（TBCC）發(fā)動(dòng)機(jī)是水平起降高超聲速飛機(jī)理想的動(dòng)力裝置，發(fā)展寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)研制極其重要。目前，國(guó)外已經(jīng)開展了射流預(yù)冷、強(qiáng)預(yù)冷寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，以及變循環(huán)渦扇、單軸渦噴寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究，通過(guò)分析寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)發(fā)展，可為發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線選擇提供更多的參考。水平起降高超聲速飛機(jī)具有常規(guī)機(jī)場(chǎng)水平起降、臨近空間高超聲速巡航、可隨時(shí)終止和召回、重復(fù)使用等特征，具有響應(yīng)速度快、突防能力強(qiáng)、作戰(zhàn)航程遠(yuǎn)等特點(diǎn)，將對(duì)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。高超聲速飛機(jī)可以采用以渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)等為基礎(chǔ)的各種形式的組合發(fā)動(dòng)機(jī)，綜合高超聲速飛機(jī)動(dòng)力全速域范圍內(nèi)高比沖、使用碳?xì)淙剂?、可重?fù)使用等要求，將渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行有機(jī)組合的TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)是其理想的動(dòng)力裝置。實(shí)現(xiàn)渦輪模態(tài)和沖壓模態(tài)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換是TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)研制的關(guān)鍵。就目前技術(shù)水平而言，雙模態(tài)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)難以在馬赫數(shù)（Ma）3.5以下高效穩(wěn)定工作，因此研制Ma3.5寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)尤為重要。相對(duì)于傳統(tǒng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，Ma3.5寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)由于工作速域、空域的拓展，需在寬的換算轉(zhuǎn)速、換算流量范圍下工作，面臨部件間高效匹配及氣動(dòng)熱力設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)；同時(shí)，在高馬赫數(shù)工作階段，面臨進(jìn)氣溫度高、環(huán)境溫度高的挑戰(zhàn)。目前，解決寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)挑戰(zhàn)的途徑主要有進(jìn)氣預(yù)冷以及改變循環(huán)模式。對(duì)于進(jìn)氣預(yù)冷，通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)前加裝預(yù)冷裝置，降低渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)流溫度，實(shí)現(xiàn)工作包線擴(kuò)展，開展了射流預(yù)冷、開式循環(huán)強(qiáng)預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的研究；對(duì)于改變循環(huán)模式，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)總增壓比、涵道比的大范圍調(diào)節(jié)，拓展發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍，開展了變循環(huán)單軸渦噴、變循環(huán)雙軸渦扇寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的研究。進(jìn)氣預(yù)冷寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣預(yù)冷主要有兩種途徑：一是射流預(yù)冷，即在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口噴入水、甲醇等冷卻介質(zhì)吸熱降溫；二是強(qiáng)預(yù)冷，即采用預(yù)冷器通過(guò)冷卻介質(zhì)的熱沉來(lái)冷卻高溫來(lái)流。射流預(yù)冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)在冷戰(zhàn)時(shí)期，射流預(yù)冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)形成了批量生產(chǎn)的武器裝備，典型的例子是R-15B-300發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)前噴入水和甲醇的1∶1混合溶液，最大工作速度可達(dá)到Ma2.8，并具備短時(shí)間Ma3的工作能力。美國(guó)于2002年啟動(dòng)快速響應(yīng)小載荷低成本運(yùn)載（RASCAL）計(jì)劃，在F100發(fā)動(dòng)機(jī)前噴入水和液氧，開展了在高度為10.7km、速度為Ma1.63下的射流預(yù)冷試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)中間狀態(tài)推力增加34%，加力狀態(tài)推力增加11%。2016年，美國(guó)國(guó)防預(yù)先研究計(jì)劃局（DARPA）啟動(dòng)先進(jìn)全狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)（AFRE）項(xiàng)目，旨在通過(guò)TBCC模態(tài)轉(zhuǎn)換試驗(yàn)，明確TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的可行性，為了短期內(nèi)以較低成本實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，在渦輪基方面，采用射流預(yù)冷拓展F405-RR-402發(fā)動(dòng)機(jī)工作速度至Ma3，實(shí)現(xiàn)與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換。2019年，美國(guó)赫爾墨斯（Hermeus）公司提出了Ma5級(jí)串聯(lián)TBCC方案，在驗(yàn)證機(jī)階段，采用射流預(yù)冷擴(kuò)展J85發(fā)動(dòng)機(jī)工作速度至Ma3.3，完成與Ma2.8～5的沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)接力；2022年11月，驗(yàn)證機(jī)實(shí)現(xiàn)了射流預(yù)冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)到?jīng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)的模態(tài)轉(zhuǎn)換，驗(yàn)證機(jī)將作為“夸特馬”（Quarterhorse）高超聲速飛機(jī)的動(dòng)力。美國(guó)RASCAL計(jì)劃開展的射流預(yù)冷試驗(yàn)強(qiáng)預(yù)冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)在強(qiáng)預(yù)冷器研究方面，英國(guó)反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)公司（REL）開展了大量研究，2012—2019年，完成了常溫空氣條件下預(yù)冷器和Viper發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合試驗(yàn)、Ma3.3及Ma5的進(jìn)氣條件試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了Ma5來(lái)流條件下50ms內(nèi)將約1270K高溫來(lái)流冷卻至370K，取得了重要的技術(shù)突破。2022年7月，REL在前期預(yù)冷器測(cè)試成功的基礎(chǔ)上增加進(jìn)口空氣流量進(jìn)行新的測(cè)試，使通過(guò)預(yù)冷器的總能量傳遞增加3倍。在強(qiáng)預(yù)冷器與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)集成應(yīng)用方面，2018年波音公司公布了Ma5民機(jī)方案，其動(dòng)力裝置是串聯(lián)TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)。在渦輪基方面，引入REL強(qiáng)預(yù)冷技術(shù)擴(kuò)展現(xiàn)貨渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作速度至Ma3。自2018年起，羅羅公司和REL開始聯(lián)合開展利用預(yù)冷器來(lái)擴(kuò)展渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)速度上限的研究。2019年，BAE系統(tǒng)公司、羅羅公司和REL以EJ200渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為試驗(yàn)平臺(tái)，研究在不對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行大改的前提下，采用預(yù)冷器擴(kuò)展渦輪包線的效果。2022年7月，英國(guó)皇家空軍快速能力辦公室、國(guó)防部國(guó)防科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、羅羅公司和REL在范堡羅航展上聯(lián)合展出了“5號(hào)方案”（ConceptV）軍用Ma5飛機(jī)模型及其概念方案，該方案動(dòng)力裝置將REL的先進(jìn)預(yù)冷器技術(shù)與羅羅公司的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)行了綜合集成，目前正在開展動(dòng)力裝置試驗(yàn)樣機(jī)的冷態(tài)流通試驗(yàn)。“5號(hào)方案”飛機(jī)模型變循環(huán)寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展

目前，已經(jīng)開展的渦噴構(gòu)型、渦扇構(gòu)型的變循環(huán)寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)研究大致有兩種研制途徑：一是以現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)或技術(shù)為基礎(chǔ)，并針對(duì)寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)，如通過(guò)葉型設(shè)計(jì)提高風(fēng)扇、壓氣機(jī)的流通能力，以及采用新材料和冷卻結(jié)構(gòu)提高耐高溫能力等；二是全新研制。變循環(huán)渦噴構(gòu)型寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)J58發(fā)動(dòng)機(jī)是美國(guó)公司1956年開始研制的帶壓氣機(jī)旁路放氣系統(tǒng)的Ma3.2單轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，配裝J58發(fā)動(dòng)機(jī)的SR71“黑鳥”高空高速戰(zhàn)略偵察機(jī)于1966年服役。J58發(fā)動(dòng)機(jī)地面點(diǎn)總增壓比為8.8、渦輪前溫度為1366K。當(dāng)飛行速度低于Ma2.2時(shí)，旁路放氣系統(tǒng)關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在渦噴模式；當(dāng)飛行速度在Ma2.2以上時(shí)，旁路放氣系統(tǒng)打開，約占?jí)簹鈾C(jī)進(jìn)口20%的空氣通過(guò)6根粗管進(jìn)入加力燃燒室，緩解壓氣機(jī)堵塞問(wèn)題，改善流通能力，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在壓氣機(jī)輔助沖壓模式。YJ102R是羅羅公司自由工廠2003年開始研制的帶旁路進(jìn)氣系統(tǒng)的Ma4單轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，2015年9月，該發(fā)動(dòng)機(jī)在地面試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了以Ma2～2.5運(yùn)行2h，后續(xù)逐步開展了Ma2.5～3.2的地面試驗(yàn)。YJ102R發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)在燃燒室及渦輪部件上采用層板（Lamilloy）合金、使用空/油換熱器降低渦輪冷卻氣溫度等措施，使燃燒室和渦輪部件在極高溫度下工作，預(yù)估YJ102R發(fā)動(dòng)機(jī)地面點(diǎn)總增壓比為12.4、渦輪前溫度約2273K，具有很高的推力性能。當(dāng)飛行速度低于Ma3.2時(shí)，旁路進(jìn)氣系統(tǒng)關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在渦噴模式；當(dāng)飛行速度在Ma3.2以上時(shí)，旁路進(jìn)氣系統(tǒng)打開，空氣進(jìn)入沖壓燃燒室，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在進(jìn)氣輔助沖壓模式。Metacomet計(jì)劃是普惠公司“鱷魚工廠”（GatorWorks）2018年啟動(dòng)的Ma3～5的單轉(zhuǎn)子渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)研制計(jì)劃，2022年9月普惠公司展示了采用Metacomet發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行器概念圖，該飛行器將支撐美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）的吸氣式高超聲速多任務(wù)演示驗(yàn)證飛行器（Mayhem）計(jì)劃，發(fā)展為可重復(fù)使用的高超聲速試驗(yàn)平臺(tái)。Metacomet發(fā)動(dòng)機(jī)充分借鑒J58發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)，可能的改進(jìn)包括：提高渦輪排氣溫度23.9K，提升壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速150r/min；修正壓氣機(jī)引氣和進(jìn)口導(dǎo)流葉片角度，使加力燃燒室燃油流量增加4%；在加力進(jìn)口注入有利于燃燒的N2O氧化劑；發(fā)展多模態(tài)加力燃燒室，提升發(fā)動(dòng)機(jī)工作馬赫數(shù)；更換材料等。Metacomet發(fā)動(dòng)機(jī)配裝飛行器概念圖變循環(huán)渦扇構(gòu)型寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)HYPR90-T是日本20世紀(jì)80—90年代高超聲速推進(jìn)系統(tǒng)研究（HYPR）計(jì)劃中的變循環(huán)單外涵道渦扇構(gòu)型Ma3渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，已經(jīng)完成了高空臺(tái)試驗(yàn)。為兼顧起飛和高馬赫數(shù)爬升推力需求，采用了較低的總增壓比和較高的節(jié)流比，地面狀態(tài)總增壓比為10.44、渦輪前溫度為1710K。在可變幾何結(jié)構(gòu)方面，HYPR90-T發(fā)動(dòng)機(jī)共有可調(diào)壓氣機(jī)靜子葉片、可調(diào)低壓渦輪導(dǎo)向器、可變面積前/后涵道引射器以及可調(diào)噴管5個(gè)變幾何部件，在起飛和亞聲速巡航工況，為降低耗油率，通過(guò)關(guān)小低壓渦輪導(dǎo)向器、增大噴管喉部面積使得發(fā)動(dòng)機(jī)以大涵道比渦扇模式工作；在超聲速加速工況，打開低壓渦輪導(dǎo)向器，發(fā)動(dòng)機(jī)以小涵道比渦扇模式工作，增加發(fā)動(dòng)機(jī)單位推力和推進(jìn)效率。2001年，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）與GE公司聯(lián)合實(shí)施革新渦輪加速器（RTA）計(jì)劃，目標(biāo)是開發(fā)Ma4～5的串聯(lián)TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)，其Ma3+渦輪基采用了帶核心機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇（CDFS）的雙轉(zhuǎn)子雙外涵道變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型，發(fā)動(dòng)機(jī)采用了較高的總增壓比和較高的節(jié)流比，地面點(diǎn)總增壓比約為24、渦輪前溫度為1700K。在可變幾何結(jié)構(gòu)方面，采用了模式選擇閥、變幾何低壓渦輪、可變面積后涵道引射器等。在起飛爬升階段，模式選擇閥關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在單外涵道模態(tài)，風(fēng)扇處于高壓比狀態(tài)；當(dāng)飛行速度超過(guò)Ma1.7時(shí)，模式選擇閥打開，風(fēng)扇處于低壓力狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為雙外涵道工作模態(tài)；當(dāng)飛行速度超過(guò)Ma3后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低，處于風(fēng)車狀態(tài)。由于經(jīng)費(fèi)、技術(shù)原因項(xiàng)目于2005年中止，在2009年啟動(dòng)的基礎(chǔ)航空項(xiàng)目（FAP）對(duì)其風(fēng)扇技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步開發(fā)。寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)表1和表2分別列舉了典型的進(jìn)氣預(yù)冷寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、變循環(huán)寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的研制情況，結(jié)合表中內(nèi)容及寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷程，對(duì)寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。表1

典型的進(jìn)氣預(yù)冷寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)研制情況

表2

典型的變循環(huán)寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)研制情況射流預(yù)冷技術(shù)可用于快速集成TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)射流預(yù)冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)成熟度高，可將現(xiàn)貨渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)最大工作速度擴(kuò)展至Ma2.8～3.5，且已完成了工程應(yīng)用。相比新研一型速度為Ma3的發(fā)動(dòng)機(jī)，射流預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)可以節(jié)省研制經(jīng)費(fèi)，但采用射流預(yù)冷存在耗水量大、綜合比沖低、發(fā)動(dòng)機(jī)擴(kuò)展速域有限等問(wèn)題。利用射流預(yù)冷技術(shù)可在短期內(nèi)以較低成本研發(fā)速度為Ma3的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)快速集成TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)，開展技術(shù)集成驗(yàn)證、驗(yàn)證模態(tài)轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)，以AFRE項(xiàng)目為代表。還可以發(fā)展基于射流預(yù)冷的TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)，配裝高超聲速飛機(jī)驗(yàn)證機(jī)/通用試飛平臺(tái)，為關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證創(chuàng)造真實(shí)的驗(yàn)證環(huán)境，彌補(bǔ)地面模擬環(huán)境與真實(shí)飛行環(huán)境的差異帶來(lái)的天地不一致的問(wèn)題，降低進(jìn)入工程驗(yàn)證的技術(shù)、成本風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)可以攜帶一定的負(fù)載，具備有限的作戰(zhàn)能力，以“夸特馬”、SR-72為代表。強(qiáng)預(yù)冷技術(shù)逐漸成熟強(qiáng)預(yù)冷技術(shù)具有包線擴(kuò)展范圍大、發(fā)動(dòng)機(jī)比沖性能高等優(yōu)點(diǎn)，與現(xiàn)貨渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)集成，可擴(kuò)展其最大工作速度至Ma5。近10年，強(qiáng)預(yù)冷技術(shù)在預(yù)冷空氣流量、預(yù)冷器性能上取得了重要的技術(shù)突破，可在50ms內(nèi)將約1270K高溫來(lái)流冷卻至370K。預(yù)冷器強(qiáng)大的降溫能力可以擴(kuò)展渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍，同時(shí)具有熱功轉(zhuǎn)換的潛力，可以在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作后，為TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)提供電功率，因此強(qiáng)預(yù)冷技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。預(yù)冷器技術(shù)的突破，使其與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)集成的應(yīng)用前景逐漸明朗，波音公司的Ma5民機(jī)、英國(guó)的ConceptV飛機(jī)均選用強(qiáng)預(yù)冷技術(shù)擴(kuò)展現(xiàn)貨渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作包線。強(qiáng)預(yù)冷發(fā)動(dòng)機(jī)雖然有工作至Ma5的潛力，但考慮到要充分發(fā)揮降溫能力，攜帶較多額外的工質(zhì)，且強(qiáng)預(yù)冷系統(tǒng)復(fù)雜，目前已有方案中強(qiáng)預(yù)冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的最大工作速度為Ma3，與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行組合，可發(fā)展速度為Ma5的串聯(lián)TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)。變循環(huán)渦噴構(gòu)型成為變循環(huán)寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主流研制路線變循環(huán)渦扇寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)采用模式選擇閥、變幾何低壓渦輪、可變面積后涵道引射器等變幾何結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)總增壓比、涵道比的較大范圍調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)最大速度在Ma3～4工作，目前有單外涵道變循環(huán)、雙外涵道變循環(huán)兩種構(gòu)型。采用可調(diào)旁路放氣系統(tǒng)的變循環(huán)單軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)也可以工作至Ma3.2～4。表3對(duì)變循環(huán)渦扇、渦噴構(gòu)型寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比變化范圍、可變幾何部件進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，二者均需要采用可調(diào)壓氣機(jī)靜子葉片、可調(diào)噴管等可調(diào)部件，相比較而言，為適應(yīng)變循環(huán)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)寬廣的涵道比、總增壓比調(diào)節(jié)范圍，渦扇構(gòu)型要增加模態(tài)選擇閥、可調(diào)風(fēng)扇出口導(dǎo)向器等5個(gè)變幾何部件。表3

變循環(huán)渦扇、渦噴寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比對(duì)于雙外涵道變循環(huán)構(gòu)型，一方面，特殊的單級(jí)前風(fēng)扇既要在低馬赫數(shù)飛行條件下提供高的增壓比，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)渦扇模態(tài)性能需求，又必須在高馬赫數(shù)飛行條件下保持高的流通能力，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量需求，設(shè)計(jì)難度大；另一方面，可調(diào)低壓渦輪導(dǎo)向器、可變面積后涵道引射器工作在高溫環(huán)境下，在高精度可靠調(diào)節(jié)上存在巨大的挑戰(zhàn)，在當(dāng)前的技術(shù)水平下，以上設(shè)計(jì)難題短期內(nèi)難以有效解決。HYPR90-T發(fā)動(dòng)機(jī)是單外涵道變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，減小了風(fēng)扇壓比和涵道比的調(diào)節(jié)范圍，并采用較低的總增壓比，降低了設(shè)計(jì)難度，但由于總增壓比與渦噴構(gòu)型差別不大，因此與渦噴構(gòu)型的性能差異也不大，且仍然存在可調(diào)低壓渦輪導(dǎo)向器、可變面積后涵道引射器的可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在高溫環(huán)境下可靠工作的難點(diǎn)。因此，RTA計(jì)劃中止后，暫時(shí)還沒(méi)有開展Ma3以上試驗(yàn)或飛行的變循環(huán)雙外涵道渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的報(bào)道。渦噴構(gòu)型采用可調(diào)旁路放氣系統(tǒng)的開、關(guān)實(shí)現(xiàn)涵道比的變化，采用該構(gòu)型的J58發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了服役，顯示了構(gòu)型的工程適用性。目前，依賴耐高溫材料、層板/發(fā)汗冷卻、耐高溫燃/滑油、綜合熱管理技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)動(dòng)機(jī)的耐溫能力進(jìn)一步提升，實(shí)現(xiàn)了渦噴構(gòu)型總增壓比、渦輪前溫度等參數(shù)的提升，接近甚至超過(guò)了渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)相應(yīng)參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)寬工作范圍、高單位推力、高流通能力的兼顧，渦噴構(gòu)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)少的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步得到認(rèn)可，已逐漸成為主流研制路線。結(jié)束語(yǔ)

TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)是水平起降高超聲速飛機(jī)理想的動(dòng)力裝置，實(shí)現(xiàn)渦輪模態(tài)、沖壓模態(tài)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換是TBCC發(fā)動(dòng)機(jī)研制必須解決的問(wèn)題，就目前超燃沖壓技術(shù)水平而言，必須研制寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。從進(jìn)氣預(yù)冷、變循環(huán)兩類寬域渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展歷程看，射流預(yù)冷渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)成熟度高、實(shí)施成本