F-35 “闪电II”战斗机上搭载的发动机是普拉特·惠特尼公司制造的带加力的F135涡扇发动机。

打开网易新闻 查看精彩图片

F135一台发动机的推力是早期F-15所用发动机的两倍。换句话说，F-35虽然是单发机，但拥有与双发机F-15相匹敌的总推力。

但美国空军并没有止步于此，为了进一步提高F-35的性能，正在开发两款更高性能的新发动机。新发动机的名字是通用电气公司制造的”XA100”和普拉特·惠特尼公司制造的”XA101”。

那么，这些新发动机将如何戏剧性地改变F-35呢？XA100和XA101发动机与现有的F135发动机最大的不同是采用了”自适应循环发动机”技术。自适应循环发动机可以看作是涡扇发动机的一种。

  • 新发动机的关键在于”第三气流”

打开网易新闻 查看精彩图片

F135

简单来说涡扇发动机的结构，首先，从发动机前方吸入的空气通过风扇进入内部后，被分为送往燃烧室的热”核心气流”和不通过燃烧室直接排出的冷”旁通气流”两种。核心气流比例越大，超音速飞行时的效率越高；相反，旁通气流比例越大，越适合亚音速以下的飞行状态。

因此，涡扇发动机的两种气流的比例”旁通比（也称涵道比）”根据飞机的目的而决定，例如，客机用发动机会有较大的旁通比（涵道比），而像F-35这样的战斗机发动机则倾向于有较低的旁通比（涵道比）。

自适应循环发动机可以自由改变这个旁通比，并在任何情况下提升发动机的输出性能。与F135相比，XA100和XA101的推力提高了20%，而且通过提高燃油效率，预计航程将比F135搭载战机增加25-30%。

还有一个非常有趣的特点是，XA-100和XA-101拥有除“核心气流”和“旁通气流”之外的”第三气流”。这第三气流（第三涵道）有望成为解决F-35面临的严重问题的方案。

F-35面临的严重问题是”热管理”。目前，F-35正在生产被称为性能提升型的”Block 4”版本，由于航电设备（avionics）的更新，飞机飞行时产生的热量是最初的两倍以上。预计在未来进一步的性能提升中，F-35将面临冷却能力不足的问题。

第三气流可以用于航电设备的冷却，有望大幅扩大F-35性能提升的余地。此外，还可能使F-35搭载以往很难搭载的设备，如产生异常大量热量的”定向能武器”，比如激光等。

自适应循环发动机不仅可以大幅提高F-35的飞行能力，还可以通过其强大的冷却能力，扩大F-35作为”飞行信息处理终端”的能力。