面向未来定向能武器的可变模式航空发动机构想

摘要

基于激光、高能粒子束、微波等能量方式的定向能武器因为具有速度快、精度高、杀伤力大、针对性强等特点,正在逐步被引入现代战场,并且极有可能深度改变未来战争模式,促使人类进入到"光战争"时代.有迹象表明,以美国为代表的发达国家,正在积极研究定向能武器在战斗机上的应用,并将此定义为第六代(美军断代标准)战机的判定标志.而由此引发的问题是——机载武器和设备对于电能的需求,将远超过当前常规航空动力装置的能力范围,因此不得不将新型航空发动机的研制引向全新的架构.为了在战略层面上与世界发达国家相匹配和抗衡,避免受制于人,在充分考虑中国现有技术水平和工业基础的情况下,应开展面向未来高功率定向能武器的新型战斗机动力系统方案研究.本文综合调研了国内外有关未来战斗机及其机载定向能武器系统方案的研究结果,分析了高性能航空发动机的发展趋势,以此为基础全新提出具有内置双转子分布式"启动-发电"一体机的可变模式航空发动机方案构想,并对其结构方案、关键技术指标、各类飞行和作战模式下的热力循环特点进行了分析和论证,指出了所涵盖的关键技术与主要研究及应用方向.经初步论证,该方案构想不仅能在一定程度上解决现有航空发动机迎风面积大、启动难度大,和喘振裕度小等问题,关键是实现了发动机在大推力和高功率提取之间的工作模式任意切换.这在符合未来航空发动机及其作战平台的发展趋势的同时,又将具备可观的先进性,可与欧美发达国家相对抗和制约,为中国航空事业指出了一条具有中国特色的先进航空发动机研制之路.