时间：2017-10-23 20:31来源：超天才网 作者：中国航空
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涡轮风扇发动机结构图
以后，涡扇发动机向低涵道比的军用加力发动机和高涵道比的民用发动机的两个方向发展。在低涵道比军用加力涡扇发动机方面，20世纪60年代，英、美在民用涡扇发动机的基础上研制出斯贝-MK202和TF30，分别用于英国购买的“鬼怪”F-4M/K战斗机和美国的F111（后又用于F-14战斗机）。它们的推重比与同时期的涡喷发动机差不多，但其耗油率低，使飞机航程大大增加。在70~80年代，各国研制出推重比8一级的涡扇发动机，如美国的F100、F404、F110，西欧三国的RB199，前苏联的RD-33和AL-31F。它们装备在第三代战斗机，如F-15、F-16、F-18、"狂风"、米格-29和苏-27。目前，推重比10一级的涡扇发动机已研制成功。它们包括美国的F-22/F119、西欧的EFA2000/EJ200和法国的"阵风"/M88。其中，F-22/F119具有第四代战斗机代表性特征——超声速巡航、短距起落、超机动性和隐身能力。
虽然，涡轮风扇发动机的飞行速度要高于涡轮螺桨发动机，但其燃油效率和经济性不如涡轮螺桨发动机。它们都有各自的优势和缺陷，这也是它们能在现有的航空动力界并存于世的原因。
4、涡轮浆扇发动机
为了解决以上问题，研发一种速度更快耗油率又很低的发动机，各航空大国从上个世纪就开始投入财力研制这样一种发动机，这就是涡轮浆扇发动机。在20世纪80年代后期，掀起了一阵性能上介于涡轮螺桨发动机和涡轮风扇发动机之间的涡轮桨扇发动机热。一些著名的发动机公司都在不同程度上进行了预计和试验，其中通用电气公司的无涵道风扇（UDF）GE36曾进行了飞行试验。但由于种种原因，只有俄罗斯和乌克兰的安-70/D-27进入工程研制并批量生产装备部队。但因飞机技术老化、发动机噪声不符合欧洲标准和试验中发生的问题较多，最终俄乌双方作出放弃装备该机的决定。
 安-70配备的涡轮桨扇发动机
三、未来的发展趋势——自适应变循环发动机
以上提到的燃气涡轮发动机，共有涡轮喷气发动机、涡轮螺桨发动机和涡扇发动机这几种形态，它们都各有特点，其中涡桨发动机依靠螺旋桨旋转时所产生的力量做功推动飞机前进，其飞行效率高，燃油经济性好，航程大，但推力却较小。涡喷发动机依靠向喷管外喷射气流做功，可以达到很大的推力，但却耗油巨大。
涡扇发动机则是将二者结合起来，设置内外两个涵道，使得一部分推力来自于涡扇，一部分推力来自于喷口，这样就取得一个适中的性能，成就了其在音速边界范围内的机动性。但对于战斗机来说，战斗状态时发动机需要大推力来完成高机动动作，为了更远程的飞行打击范围，需要发动机更省油，同一台发动机要想能同时达到这两个相互矛盾的要求，这是一直困扰科学家的一个难题。
为了解决这个难题，就需要一种全新的设计理念——变循环设计，让飞机在不同时刻工作在不同的状态。以往的飞机，往往是涡喷就只能是涡喷模式工作，涡桨就只能是涡桨模式工作、是涡扇就只能涡扇模式工作。而在飞机航行的整个过程中，往往有很多路程是不需要使用涡喷这种高油耗率的工作方式的。而在靠近战场时，为了接敌，则需要高速机动，为了机动空战则需要跨音速飞行模式。于是变循环发动机就是把这三种模式结合起来，合理规划不同的飞行状态，达到了最佳的使用效果。
 自适应变循环发动机原理图
变循环发动机则采用涡轮风扇体制，将气流分在三个涵道，但这三个涵道可以变换大小口径，通过组合搭配变换成不同的工作模式，在需要经济巡航时，2个调节板向下调节，挡住通过燃烧室的气流，使发动机工作在涡轮螺旋桨模式；当需要进行跨音速飞行时，调节板1向下，2向上，组成一个涡扇发动机模式；当要进行超音速巡航时，调节板1、2均向上偏，使其变为一台涡喷发动机模式。假如发动机使用了任务规划体制，还可以根据不同的任务使用电脑规划发动机的作用方式达到最佳作战效能。
这种措施看起来简单，但在工程上实现起来却十分困难，发动机工作在高温高压和极高转速的情况下，最好不要有任何的结构变换，否则会带来发动机部件的损伤导致发动机出现安全问题，挡板的偏移也会带来气流的瞬时畸变，导致发动机工作不稳定甚至停车。根据研制该技术的GE公司官网宣传资料，使用这一技术后，在同等燃油的情况下飞机的滞空时间可以提高50%，航程增加33%，减少25%的燃油消耗率，达到60%的燃油热吸收率。
该发动机将首先在F-35飞机上进行测试，以往携带两枚1000磅JDAM的F-35C作战半径可达1440千米，而使用变循环发动机后，其作战半径可以达到2160千米。
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