第257章 大涵道涡扇发动机（1/4）

一款飞机发动机的性能好不好，通常首先就是看它的推力大小，然后在这基础上追求省油。

但问题来了，

根据F（推力）=W*（C1出口气流速度-C0飞机速度）以及效率n=2/1+（C1/C0）两个公式可以得出的结论：

发动机出口气流速度C1越快，推力越大，但相应的效率就低。

除了这个问题，飞机在不同的飞行高度和速度下，涵道比也有非常大的影响，比如对于小涵道比的战斗机来说，涵道比超过，更适合低空，涵道比低于，更适合高空。

所以省油和推力，大涵道比和小涵道比，本身就是一个矛盾，很难做到各方面兼顾，而这其实还只是设计航发的时候，各种需求与技术的矛盾之一。

每一个看似细微的设计改变，背后都是需求和技术权衡妥协的结果。

当然，技术是在不断发展的嘛，科研也讲究一個大胆假设，小心论证。

以客机和运输机的大涵道涡扇发动机为例，它们的进气口风扇只有一个，并且直径通常都在三米以上，因此可以吸入非常多的空气，其中大部分都进入了外涵道，提供了发动机85%以上的推力。

因此对于大涵道发动机来说，扩大外涵道与风扇直径来增加推力的效果非常明显，F35上的F135发动机就是这么干的。

但副作用也很明显，外涵道与风扇直径太大，迎风阻力就大，因此大涵道比的飞机，很难进行超音速飞行。

于是就有人提出了个疑问，既然飞机在起飞或者格斗的时候，需要小涵道比获得更大的推力和速度，巡航的时候又追求大涵道比追求省油和续航，

那如果弄一台可变涵道比的发动机，岂不是完美解决了这个问题？

理论上确实可行，涡扇发动机说白了，就是两个直径大小不一样的筒子套在一起，只要造个大小可以伸缩的外筒子和风扇，一台可变涵道比的发动机就出来了。

但就是这原理看似简单的东西，真想做出来难如登天。

这东西一听名字就知道，结构肯定非常复杂，先不说能不能做出来了，光是在高温高速的发动机里面，加了这么多的系统和零件，可靠性和寿命就是老大难的问题。

因此到目前为止，各国都还只是处于初期研发阶段，真正能拿出来的可变涵道比发动机，一个都没有。

相较于一听就难度极高的可变涵道技术，变循环技术则相对简单，也好理解。

变循环目前有两个方向，

一个是根据情况，启用或停用加力燃烧室，而加力燃烧室其实就是在内涵道和外涵道喷出的冷热气体交汇处，再加一个喷油燃烧装置，利用空气中没有消耗掉的氧气再次燃烧，提高推力，在这种状态下，整台发动机其实和涡喷已经没有什么区别了。

另一个则是直接通过增加几个气体的阀门，来控制进入内外涵道的气体比例，需要高推力起飞或突防的时候，就把大部分的气体都引入内涵道的燃烧室燃烧喷出。

第二种方法，其实M国普惠在1962年就研发出来了，这款名为J-58的自循环发动机也是全球第一款投入使用的变循环发动机，装备它的是SR-71“黑鸟”战略侦察机。

而这款装备了J-58自循环发动机，看起来极具科幻感宛如外星产物的飞机，也确实成为一个时代的神话。

它是第一款成功突破热障的实用型喷气式飞机，马赫的速度连导弹都追不上它，服役24年被上千枚防空导弹攻击过，但除了一次对高丽的侦查任务中被一枚5200导弹击伤，其余全部毫发无伤，其科技含量哪怕放在现在也还能打。

在和老毛子的那场竞争中，他们双方在举国之力之下，确实憋出了很多黑科技，哪怕至今都还在享受那场科技竞赛所带来的余泽。

不过在竞赛的过程中，普通民众的日子就没那么好过了，就和华国勒紧裤腰带搞两弹一样，奇迹都是要付出相应代价的。

冷战结束后，黑鸟因为每架高达20亿刀的造价，以及每月3700万刀的使用成本，让老M也大呼吃不消，最终在1998年黯然退出了历史舞台。

除了惠普的J-58，老美的GE公司也成功研发出过F-120变循环发动机，只不过因为成本等原因，最终也被淘汰了，后来GE公司就吸取了教训，不一味追求高技术，转而寻求起了性价比。