ACE計劃以全面滿足陸軍未來航空動力需求為目標(biāo)

ACE是美國陸軍最新的先進(jìn)渦軸發(fā)動機(jī)技術(shù)預(yù)研計劃，目的是為未來各型FVL旋翼機(jī)發(fā)展所需的發(fā)動機(jī)技術(shù)，以滿足其超高的性能指標(biāo)。ACE預(yù)研計劃的功率范圍是29～7350kW，功重比將提高90%、耗油率降低40%、生產(chǎn)和維護(hù)成本均降低50%。該計劃包括多項研究內(nèi)容，如變速動力渦輪技術(shù)和自適應(yīng)渦軸發(fā)動機(jī)技術(shù)等。

2013年3月，陸軍航空應(yīng)用技術(shù)理事會（AATD）向工業(yè)界提出要求，讓各大直升機(jī)動力系統(tǒng)承包商提供替代發(fā)動機(jī)概念設(shè)計和分析（AECDA）項目的方案，而AECDA項目是為ACE技術(shù)預(yù)研計劃打下基礎(chǔ)，為后者規(guī)劃技術(shù)途徑和時間安排。ACE計劃在2014財年開始應(yīng)用研究工作，計劃到2017財年技術(shù)成熟度達(dá)到4，并啟動先期技術(shù)驗證，預(yù)計2021財年結(jié)束時完成全尺寸地面樣機(jī)驗證，技術(shù)成熟度達(dá)到6，為型號研制做好技術(shù)儲備，但之后并未有進(jìn)一步的報道。2014年，GE公司已經(jīng)在AECDA項目下開始為ACE計劃遴選先進(jìn)技術(shù)方案。2016年10月，ATEC公司從美國陸軍獲得ACE項目部分合同，主要包括科學(xué)與技術(shù)研究工作，并演示驗證先進(jìn)可變轉(zhuǎn)速渦輪能力及其他相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，同時關(guān)注降低發(fā)動機(jī)和未來旋翼機(jī)的全生命周期成本。

三大計劃影響分析

ITEP將大幅提升現(xiàn)役直升機(jī)性能

“黑鷹”換裝ITEP發(fā)動機(jī)后，將有能力搭載滿編的步兵班，戰(zhàn)場指揮員將不必在高功率發(fā)動機(jī)和節(jié)省燃油開支之間進(jìn)行選擇，ITEP發(fā)動機(jī)能夠在這兩方面達(dá)到最優(yōu)。換裝ITEP發(fā)動機(jī)后，“黑鷹”直升機(jī)的航程將提高30%，載荷增加50%。對于“阿帕奇”來說，將延長50%的巡邏時間和提高1500kg的運(yùn)載能力，使其可以全副武裝投入戰(zhàn)斗。ITEP發(fā)動機(jī)將擴(kuò)展直升機(jī)的飛行包線，滿足陸軍的新需求，即在約1830m和35℃的環(huán)境下作戰(zhàn)。ITEP發(fā)動機(jī)將提高直升機(jī)的高溫、高原能力和運(yùn)載能力，使之具有更遠(yuǎn)的航程和更長的空中待命時間。

同時，ITEP發(fā)動機(jī)將大幅降低油耗和成本。使用過去5年的數(shù)據(jù)分析，如果每年的飛行小時數(shù)不變，那么陸軍航空兵估計ITEP發(fā)動機(jī)僅燃油每年就可節(jié)省1400萬USgal(1USgal≈3.785l)，后勤和維護(hù)成本的降低，同樣可以節(jié)省大筆經(jīng)費(fèi)，擴(kuò)大的航程和載荷也降低了在戰(zhàn)區(qū)加油的需求，這使航空兵可以節(jié)省寶貴的時間來執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)，降低地面作戰(zhàn)部隊的風(fēng)險。

FVL通用/攻擊構(gòu)型競標(biāo)公司在宣傳材料中展示出對我國大陸沿海地區(qū)的威脅。

FATE支持FVL高速、遠(yuǎn)程能力

根據(jù)最新發(fā)布的FVL部分詳細(xì)需求，用于取代現(xiàn)役的“黑鷹”直升機(jī)的FVL通用/攻擊構(gòu)型的最低性能特征包括：高溫高原環(huán)境下“戰(zhàn)斗半徑”424～795km，巡航速度426～574km/h。較“黑鷹”分別增長了至少146km和166km/h，分別提高52.6%和81.4%。支持該構(gòu)型能力的是FATE發(fā)動機(jī)。在參與競標(biāo)的FVL通用/攻擊構(gòu)型競標(biāo)公司的宣傳材料中，直接展示了該構(gòu)型未來如果部署在中國臺灣、日本沖繩和韓國后，擴(kuò)大了對我國大陸沿海地區(qū)的覆蓋范圍。

未來旋翼機(jī)發(fā)動機(jī)功率全面提升

“黑鷹”和“阿帕奇”換發(fā)后，發(fā)動機(jī)總功率提升50%；取代OH-58D的FVL輕型旋翼機(jī)即使使用單臺ITEP發(fā)動機(jī)，較其現(xiàn)在使用的485kW的Model250-C30R，功率也會大幅提升。用于取代“黑鷹”的FVL中型將使用FATE發(fā)動機(jī)，較“黑鷹”將要換裝的ITEP發(fā)動機(jī)，功率也有較大提升。同樣，F(xiàn)ATE配裝支奴干后，也同樣較當(dāng)前使用的T55發(fā)動機(jī)大幅提升了功率。由此看來，未來美軍承擔(dān)相似功能的旋翼機(jī)，較現(xiàn)役直升機(jī)對動力的需求將會全面大幅提升。并且，在美國先進(jìn)渦輪發(fā)動機(jī)技術(shù)的支持下，發(fā)動機(jī)的重量和尺寸并不會大幅增加。

文/常小榕 來源：國際航空

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