【行业动态】F35战机的下一代自适应发动机将允许其更大的作战范围

导读：2019年8月6日，洛克希德-马丁公司的F-35闪电II战机经常保守批评的是，该战机缺乏进行远程隐形打击任务所需的航程，其中一个著名的阴谋论观点就是这是美国为防止盟友军力过大故意设置的一个障碍，这也是航程更远的F-22战机不出口的一个重要原因。

现实是为了讨好客户，飞机制造商洛克希德-马丁公司研究过增加一个外部油箱来增加战机的航程，但是在F-35战机下吊装庞大的副油箱硬件将破坏其最小的雷达横截面，从而放弃了隐身战机的主要优势。

美国海军（USN）通过使用其波音F/A-18E/F超级大黄蜂作为替代飞行中的空中加油机，提升了其F-35C变型的飞行耐力，取代了额外的机载燃油。该机构还以8.05亿美元资助研发了4架波音MQ-25A“黄貂鱼”空中无人加油机。

尽管如此，F-35的航程障碍对于针对海外的作战行动仍然特别危险，较短的续航时间可能意味着空中基地，空中加油机和航空母舰必须部署在攻击目标防御的威胁范围内。此外，它还减少了F-35可以有效运作的潜在基地数量。

美国空军使用的F-35A内部油箱容量为8,280公斤（约合18,300磅），航程为1,200海里（2,200千米）；美国海军的F-35C内部油箱容量为9,000公斤，航程也是1,200海里；美国海军陆战队的短距离起飞和垂直着陆F-35B的燃料容量为6,130公斤，航程为三种机型中最短，仅为900海里。

美国空军正在研究F-35战机如何利用其燃料容量做更多的事情。一项重要的工作是该机构的自适应发动机换发项目，旨在研发一种新型发动机，不仅具有更大的动力，而且还具有更高的燃油经济性。

自适应发动机通过在巡航模式下飞行时通过打开第三股气流通道来改变绕过涡轮机核心的空气流量来工作，相当于增大了涵道比，从而增加了发动机工作效率，同时，新型发动机还进一步在发动机内部产生了新的散热器，从而可以提高核心机涡轮出口温度来进一步提高燃油效率。这种设计的结果就是：发动机可以在巡航状态下发挥大涵道比涡扇发动机的燃油效率优势，而在其它情况下又可以保持小涵道军用涡扇发动机的特征。

上图中蓝色为第三股气流

值得一提的是，这个概念并非F-35战机项目计划所独有，正如今年夏天巴黎航展上所揭示的那样，欧洲的台风战机也正在研究增强型的罗罗EJ200发动机，也计划采用“自适应动力和冷却技术”来改善推力、航程和持久性。

美国空军认为，自适应发动机可提供25%的燃油效率提升，10%的推力增加，以及显著改善发动机的热管理。截至到2016年9月，GE航空公司和普惠公司分别获得了价值10亿美元的合同，用于开发自适应发动机演示样机。目前，GE航空公司正在开发XA100演示样机，普惠则在研发XA101演示样机。如果该项目成功，F-35战机的普惠F135发动机可以在20世纪20年代中期换发为新型自适应动力装置。

就其本身而言，GE航空公司于2019年2月宣布成功完成XA100详细设计阶段。该公司相信该发动机可使航程增加35%，并使巡航时间提升50%。适用于F-35C战机的航程改进将增加420海里，从而使得航程延长为1,620海里。

美国空军少将拉里-斯图兹里姆（已退休）表示：“在太平洋战区，这是非常重要的，允许更远作战半径或更多时间的作战时间，这一改进还可能使F-35战机更早地从空中加油机的支援中撤离，使那些非常脆弱的飞机远离对手的防御。”斯图兹里姆现在是米切尔航空航天研究所的研究主任。

不过，他强调，推力增加10%并不会改变F-35战机的作战规则。斯图兹里姆解释说：“就提高推力而言，F-35战机无法做到现在无法做到的事情，也就是说，许多操作功能也许会随着额外的推力而改善，但不会更不改变。例如，起飞翻滚可以随着额外的推力而略微减少而不是消失，总的来说这也是具有积极作用的。”

不管怎样，增加一个自适应发动机是可以提升隐形战机作战能力的，特别是当它扩大了航程范围后。然而，如果以牺牲飞机的任务能力为代价，那么就是额外的航程增加也将无法使用，这是F-35战机一直比较纠结的地方。

GE公司展示的自适应发动机样机

值得注意的是，尽管洛克希德-马丁公司在过去一年中做出了一些保证，但国防部长马克-埃斯珀（Mark Esper）在7月17日的参议院确认听证会上表示，根据美国国防部的数据，F-35战机将无法在2019年9月达到80%的任务能力率。80%的任务能力率目标适用于关键战斗机，包括洛克希德-马丁F-35战机，洛克希德-马丁F-22战机，洛克希德-马丁F-16战机和波音F/A-18E/F战机。

斯图兹里姆表示：“自适应发动机设计的一个重要方面涉及可靠性和耐久性，并且还不能降低发动机组件的可用性，这是因为来自同行竞争对手的威胁。”

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