美国六代机弃用变循环发动机的原因找到了!

俊恩评趣事 2023-10-12 11:10:01

美国六代机(NGAD)起步应该是很早的,据说在2019年时,该类型的技术验证机已首飞。它采用有人机与无人机搭配理念,据说有人机还有三个型号,分别是洛马的空优版、诺格的歼轰版(亚太版)与波音的舰载版。NGAD采用数字工程技术、敏捷软件开发和开放式系统架构,希望实现设计的连续迭代和流程的持续优化,大幅缩短了开发周期并降低寿命周期成本。

正当大家对NGAD的工程验证机首飞满抱期许时,美国军方却传出“争取比对手提前一天首飞的”信息,随后不久,美军方专门对三家战斗机制造商与两家发动机制造商拨下近50亿美元巨资,用于解决六代机的发动机问题,再之后,美空军就传出来,美国六代机将放弃变循环发动机,甚至连F35的改进型也不用它了。

这是怎么哪?美国六代机发动机弃用变循环发动机?为了发展六代机,这可是美国专门砸巨资发展了两款变循环发动机,分别是GE的XA-100与XA-101,其动力在节约25%油耗的情况下推力增加了10%。如此大的增益,为何六代机弃之不用呢?原因恐怕就是这些只是六代机指标之一,随着航电设备的发展,六代机动力的另一个关键指标就是电力供用。

随着对传感器的依赖日益增加,战斗机电力的短缺早在四代机时已出现了。F/A-18E/F是美国较早出现电力短缺的战斗机之一,为了解决电力问题,美海军在其基础上发展出来的E/A-18G的电子战吊舱都是自带发电机的,另外,部分F/A-18E/F在换装有源相控阵雷达之后,其F404/F414依然不能提供足够电力,因此,其雷达为适应它的电力要求,不得不减少它的直径。

相应的情况也出现在歼10身上。据网上公开资料,歼10A的最大飞行速度是2.2马赫,而到了歼10C,它的最大飞行速度却成了1.8马赫,下降幅度高达18%,有人认为是蚌式进气道的原因,个人认为,这恐怕不是全部,同样采用蚌式进气道的歼10B的最大速度是2马赫,而歼10C是换装了涡扇10B发动机的,该发动机的动力是14.5吨以上,它比AL-31FN的推力增加至少2吨,增幅高达16%。

那么,抛开歼10C进气口去附面层的减重与面积率的优化,以及蚌式进气道带来的进气效率,歼10C下降的18%速度与增加的16%推力的功率哪里去了?答案就是发电去了。因为从歼10A到歼10C的变化,最大的改变就是有源相控阵雷达的使用,而有源相控阵雷达不但是用电大户,而且因发热还需要空调,同样需要用电。

四代机尚且如此,五代机发动机的发电量更是捉襟见肘。F22不换装更先进相控阵雷达的原因可能不止是它没有生产线的问题,发动机应该也是原因之一;要知道F35也因为要换装新的先进雷达、红外传感器和先进的光电摄像头等,需要换装F135的改进型。

六代机,除了先进的传感器需要用电外,它的全向隐身很可能要用到主动隐身技术,这需要用到电,它的新的电磁脉冲武器也一样,尤其是气动外形的自我修复,电是必不可说的。

六代机需要多少发电量,我们拿5G基站为数据链的传输在作个说明。飞机数据的传输需要搭载一个移动的大基站,目前5G基站的功率普遍都超过3KW,1千瓦 = 1000 牛顿·米/秒(N·m/s)=102kg。而且六代机的带宽更宽、传输距离更远,因此,它需要的功率也更大。大家可以估计估计,就此一块,需要消耗多少发动机动力。

综上所述,个人认为:

六代机就是一个庞大的用电器,它的动力,推力、功耗、推重比等的增加只是其中的指标之一,新的研化方向巳向发电量倾斜。基于这个原因,美六代机放弃了变循环发动机,这并不是说变循发动机不可用,而是变循发动机发展得比较早,当时对发动机的发电量考虑得相对较少,而变循环发动机需要等到2028年才趋向成熟,因此在成熟发动机F119、F135的基础上改进并增加发电量风险更低。目前,F35的改进型发动机选择的是普惠的F135的改进型,六代机的发动机尚无相关报道,大概率的情况下就是F119了,虽然目前的F119的发电能力不能满足要求,但毕竟在F22上用了二十多年,相对比较成熟,在它的基础上增加推力提高发电量的可靠性相对来说高多了!

0 阅读:2

俊恩评趣事

简介:感谢大家的关注