GE公司的XA100已于近日完成測(cè)試，而且GE有可能借新一代發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的機(jī)會(huì)打破普惠在戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位。

GE公司已經(jīng)完成了XA100三涵道自適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)首臺(tái)全尺寸驗(yàn)證機(jī)的初步測(cè)試，標(biāo)志著新一代軍用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)新篇章的開始，并為第六代戰(zhàn)斗機(jī)的變循環(huán)動(dòng)力裝置的研發(fā)鋪平了道路。GE在高空測(cè)試臺(tái)對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試于2020年12月22日開始，一直持續(xù)到2021年3月下旬，所有的測(cè)試目標(biāo)都已達(dá)到，而且發(fā)動(dòng)機(jī)性能與計(jì)劃目標(biāo)一致，并演示了發(fā)動(dòng)機(jī)的兩種不同模式，以及在這兩種模式之間的無(wú)縫轉(zhuǎn)換。對(duì)此，GE 表示XA100的首批測(cè)試結(jié)果超出了預(yù)期。

XA100在測(cè)試中的表現(xiàn)

XA100是美國(guó)空軍生命周期管理中心的“自適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目”（AETP）下簽約的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)性發(fā)動(dòng)機(jī)演示驗(yàn)證機(jī)之一，另一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)演示驗(yàn)證機(jī)是普惠公司開發(fā)的XA101。除了全面驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)自適應(yīng)工作的概念之外，這兩個(gè)驗(yàn)證機(jī)均作為200kN推力級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，可滿足F-35戰(zhàn)斗機(jī)改進(jìn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的潛在增長(zhǎng)需求。目前該演示驗(yàn)證機(jī)的重點(diǎn)，是評(píng)估變涵道系統(tǒng)的性能和可操作性。

GE公司的發(fā)動(dòng)機(jī)高空測(cè)試臺(tái)始建于1960年代，當(dāng)初是為支持GE4核心機(jī)而建造的，目前用于摸清XA100的初始性能特征。因此，XA100不僅是完成了海平面的靜態(tài)測(cè)試，而是進(jìn)行了接近實(shí)際工作環(huán)境的測(cè)試。第二臺(tái)XA100發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)的組裝工作正在進(jìn)行中，該機(jī)將在空軍阿諾德工程開發(fā)綜合體（AEDC）中進(jìn)行測(cè)試。相比第一臺(tái)驗(yàn)證機(jī)，XA100的第二臺(tái)驗(yàn)證機(jī)的更改之處僅限于控制儀表、軟件和控制組件，發(fā)動(dòng)機(jī)的硬件則與第一臺(tái)是相同的，包括CMC材料的低壓渦輪部件等。與此同時(shí)，普惠公司重申了其計(jì)劃目標(biāo)，即在未來(lái)七個(gè)月內(nèi)將進(jìn)行其首臺(tái)XA101發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)的測(cè)試，該機(jī)是根據(jù)AETP計(jì)劃開發(fā)的兩臺(tái)XA101自適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)之一。

與2015年最先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，AETP項(xiàng)目的目標(biāo)旨在將推力和燃油效率分別提高10％和25％。而GE公司對(duì)此表示，XA100的測(cè)試結(jié)果表明，該驗(yàn)證機(jī)不僅滿足了這一要求，而且實(shí)際上完全超出了這些要求，例如發(fā)動(dòng)機(jī)的推力在某些情況下甚至比2015年基準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)提高了20%。當(dāng)在不同的飛行條件下，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以使飛機(jī)的航程增加30%、續(xù)航時(shí)間增加50%，具體取決于飛機(jī)的飛行條件。而且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)推力的增加，飛機(jī)的加速能力和戰(zhàn)斗力有了顯著提高。

XA100測(cè)試的另一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是在第三涵道中使用熱交換器進(jìn)行熱管理的有效性。對(duì)于目前具有高能量級(jí)傳感器、飛機(jī)系統(tǒng)和武器的隱身戰(zhàn)斗機(jī)而言，熱管理是一個(gè)日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而通過改進(jìn)，XA100的熱管理可以使任務(wù)系統(tǒng)的能力增長(zhǎng)一倍。

除總體性能外，驗(yàn)證機(jī)的測(cè)試還重點(diǎn)關(guān)注電源管理系統(tǒng)的可操作性，以及發(fā)動(dòng)機(jī)在不同模式之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換的能力，這可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)上的功率設(shè)置功能來(lái)管理。例如當(dāng)飛機(jī)的油門增長(zhǎng)到某個(gè)程度時(shí)，表明飛機(jī)需要發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入更高的推力模式，此時(shí)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模式，飛行員完全不必了解發(fā)動(dòng)機(jī)正處于哪種模式中，只需按作戰(zhàn)要求推動(dòng)油門桿即可。

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