主题：【原创】变！变！变！之2018的天空中一种叫王牌的力道上 -- TopGun
家园 技术先进性与技术的成熟可靠是需要艺术地把握的矛盾 另外，还有“运气”的成份。如果苏联没有突然崩溃，当初YF120与YF119的竞争很可能就是性能更好、技术更先进的YF120获胜——美军会认为虽然YF120技术风险大一些、研制费用高一些，但为了获得与苏联对抗的优势是必要的。但既然苏联突然没有了，诸如当时的中国之类的潜在对手又在航空技术上很弱，就没有必要冒这个风险了。
关于现在的情况，我觉得如果中国的航空技术发展得快，美国在开发新一代航空技术上就比较勇于冒险；如果反之，美国就会偏保守一些。
家园 这个我完全相信 猫猫党们常常痛心疾首地说，假如苏联还在，伟大的雄猫f14不但不会退休，还会改进到脱胎换骨的地步，说不定还会进入中国海军，可惜现在全都不可能了。
我常常觉得有趣的是，苏联和美国的冷战导致了多少划时代的奇思妙想，又导致美国出了多少次“心急吃不了热豆腐”的笑话。当年美国匆匆忙忙地把女武神送上天空，结果如同一梦，还有80年代让f15当机库皇后的发动机。。。。。。好多高科技武器装备计划，有的最后皆大欢喜，技术成熟大功告成，有的则是竹篮打水一场空，最后在仓库和博物馆终老。美国历史上似乎并不是每件科幻武器，最后都能功德圆满的。所以看看美国的这些超级高科技项目的结局如何，倒是一件饶有兴味的事情。
家园 这个结构也太复杂了啊 想起了开式转子发动机，就那么一个开式转子，涡轮风扇叶片延伸到超出发动机外涵道一些长度，搞到现在还无法实用。
这个发动机的变循环，把人都看晕了，光是冷端部件就出现了这么多变化，三涵道结构，穿过两层涵道的风扇叶片，还有外涵道气流走中轴，再加上热端也搞这么复杂，双层喷口，内冷外热。狂汗。总觉得战斗机发动机走这个思路太玄乎了。好像越复杂，可变结构越多，部件越多的，可靠性稳定性越低啊。
家园 结构复杂，但减少了旋转部件数量并简化了进气排气 开式涵道是亚音速发动机，优点是省油，难点和关键是如何降低噪音。这种发动机在八十年代油价高时出现过，后来因油价降低而终止发展，现在又重新开发了：
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外链图片需谨慎，可能会被源头改关于ACE的复杂性问题，其实主要复杂在非转动的部件上。这些可调节的非转动部件导致了转动部件的减少。比如YF120的压气机级数就少于F119。这种对转动部件的简化对提高可靠性是非常关键的。另外，这些可调的非旋转部件又使进气道和喷口得以简化，我在这三篇文章的最后一篇中谈到了这个优点。
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以下是我的个人分析，仅供参考。
外链图片需谨慎，可能会被源头改ACE在近似涡喷模式和较大涵道比涡扇模式间的转换，非常值得谈的，有两个关键、一个细节、和一个感慨。
第一个关键是低压转子风扇后的涵道活门（下图中下方最左边方块所示）可以改变发动机的涵道比。低速时活门开启，低压转子风扇把大部分气流排放到涵道中而不进入核心机；高速时活门关闭，则相当部分气流进入核心机。这与GE变循环在原理上一样，但技术的进步会使ACE的这一段有大得多的变化范围。这个大得多的变化范围主要通过两方面实现：一是为驱动这两级低压转子风扇使用了两级低压涡轮而不是GE变循环中的单级低压涡轮，并且针对低压涡轮有我在下一篇文章中会说到的热端创新；二是低压转子风扇及其前、后的可变距静子叶片虽技术进步而可以通过前面说的两级低压涡轮和热端创新而提供的巨大功率变化而在大范围改变压比。关于可变距风扇/压气机导向叶片，已经在五六十年代的J79发动机上大量使用，并在诸如F100、F119等许多发动机上使用，是非常成熟并在继续发展的技术。
外链图片需谨慎，可能会被源头改第二个关键是第二级低压转子风扇的外端，所谓外涵道叶片上风扇（上图中上方最左侧方块所示）。这个创新性的外风扇在低速时，可以通过前述两级低压涡轮提供的巨大功率、在可变距静子叶片的协助下以高压比工作，增加发动机的涵道比；在高速时，因为低压涡轮提供功率减小，外涵道叶片上风扇在可变距静子叶片的协助下以低压比工作，提供类似现有发动机的外廓气流的作用。
一个细节是高压转子风扇的进口导向叶片。请大家注意下图中高压转子风扇前面部分：
外链图片需谨慎，可能会被源头改上图中高压转子风扇前面有一条斜线，这条斜线与前面一条上端截止于内涵道内壁、下端截止于高低压转子外廓德的纵线，构成了高压转子风扇的导向叶片。这个 叶片被用一条曲线代表的核心发动机外壁分隔成了位于上面的内涵道部分和位于下面的压气机部分。其中内涵道部分在上述斜线和纵线之间还有一条纵线，这条中间纵线和斜线的内涵道部分，构成了这个导向叶片的可动后缘。这个可动后缘与位于高压转子风扇后面的静子叶片（极可能也是可变距的）一道，调节高压转子风扇的压比，使其既在低速时与低压转子风扇一起实现为较大涵道比涡扇作贡献，又在高速时使发动机在极小涵道比的近似涡喷方式工作。
基于这个细节，我有一个感慨 。本来还有一个非常简便的方法调节内涵道，就是在内涵道后面加调节内涵道活门。这与ACE本来就有的中涵道活门是一个原理，区别就是内涵道活门不会象中涵道活门那样在高速时全部关闭，而是开一个小口使发动机在极低涵道比下工作。ACE之所以不用这个简单的办法，应该是其开发者自信采用高压转子风扇前后的可调导向叶片足以产生同样的效果。因为这些导向叶片无法取消、无法被替代，所以取消了内涵道活门。这种不畏冒险的自信，已经使得GE输掉了YF120与YF119的竞争，却在ACE上依然如故，怎能不令我感慨！
下面一篇文章，我将介绍以ACE技术为核心的、瞄准2018左右天空的一些重要发动机创新。
本帖一共被 7 帖 引用 (帖内工具实现)家园 通宝推，这篇文章提前一年预见了美空军发动机的演变！ 已批量生产的发动机和预研的核心机，美国总共有7代。我们仰视的F22的动力F119发动机仅仅是其中第四代。差距甚大！
据飞行国际网站2012年8月10日报道 GE公司正致力于其承担的，美国空军研究实验室“自适通用发动机技术”(ADVENT)发动机技术样机GE版首台核心机的测试工作。
公司希望本月底在美国俄亥俄州的辛辛那提开始首台核心机的测试。GE预期在2013年初进行发动机整机试车。在俄亥俄州的莱特-帕特森空军基地已进行过建造变循环发动机必须的关键自适应风扇技术的演示实验工作。
其竞争对手罗罗公司官方6月曾宣布，公司也已完成ADVENT样机风扇部件的测试。罗罗公司称希望在年底前进行其核心机的测试。
变数在普惠公司身上。尽管公司没有得到美国空军ADVENT的合同，普惠公司以自有资金投资于变循环发动机的样机上，加速向前。公司在7月份的范堡罗航展上告诉记者，它希望在2013年的第一季度测试改进自F135发动机的自适应风扇和全新的高压核心机。
家园 2108的天空中? 飞翔的将是飞碟啦。。。
家园 感谢指出，已经改正。
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