第257章 大涵道渦扇發動機

 一款飛機發動機的性能好不好，通常首先就是看它的推力大小，然後在這基礎上追求省油。

 但問題來了，

 根據f（推力）=w*（c1出口氣流速度-c0飛機速度）以及效率n=2/1+（c1/c0）兩個公式可以得出的結論：

 發動機出口氣流速度c1越快，推力越大，但相應的效率就低。

 除了這個問題，飛機在不同的飛行高度和速度下，涵道比也有非常大的影響，比如對於小涵道比的戰鬥機來說，涵道比超過0.7，更適合低空，涵道比低於0.5，更適合高空。

 所以省油和推力，大涵道比和小涵道比，本身就是一個矛盾，很難做到各方面兼顧，而這其實還只是設計航發的時候，各種需求與技術的矛盾之一。

 每一個看似細微的設計改變，背後都是需求和技術權衡妥協的結果。

 當然，技術是在不斷發展的嘛，科研也講究一個大膽假設，小心論證。

 以客機和運輸機的大涵道渦扇發動機為例，它們的進氣口風扇只有一個，並且直徑通常都在三米以上，因此可以吸入非常多的空氣，其中大部分都進入了外涵道，提供了發動機85%以上的推力。

 因此對於大涵道發動機來說，擴大外涵道與風扇直徑來增加推力的效果非常明顯，f35上的f135發動機就是這麼幹的。

 但副作用也很明顯，外涵道與風扇直徑太大，迎風阻力就大，因此大涵道比的飛機，很難進行超音速飛行。

 於是就有人提出了個疑問，既然飛機在起飛或者格鬥的時候，需要小涵道比獲得更大的推力和速度，巡航的時候又追求大涵道比追求省油和續航，

 那如果弄一臺可變涵道比的發動機，豈不是完美解決了這個問題？

 理論上確實可行，渦扇發動機說白了，就是兩個直徑大小不一樣的筒子套在一起，只要造個大小可以伸縮的外筒子和風扇，一臺可變涵道比的發動機就出來了。

 但就是這原理看似簡單的東西，真想做出來難如登天。

 這東西一聽名字就知道，結構肯定非常複雜，先不說能不能做出來了，光是在高溫高速的發動機裡面，加了這麼多的系統和零件，可靠性和壽命就是老大難的問題。

 因此到目前為止，各國都還只是處於初期研發階段，真正能拿出來的可變涵道比發動機，一個都沒有。

 相較於一聽就難度極高的可變涵道技術，變循環技術則相對簡單，也好理解。

 變循環目前有兩個方向，

 一個是根據情況，啟用或停用加力燃燒室，而加力燃燒室其實就是在內涵道和外涵道噴出的冷熱氣體交匯處，再加一個噴油燃燒裝置，利用空氣中沒有消耗掉的氧氣再次燃燒，提高推力，在這種狀態下，整臺發動機其實和渦噴已經沒有什麼區別了。

 另一個則是直接通過增加幾個氣體的閥門，來控制進入內外涵道的氣體比例，需要高推力起飛或突防的時候，就把大部分的氣體都引入內涵道的燃燒室燃燒噴出。

 第二種方法，其實m國普惠在1962年就研發出來了，這款名為j-58的自循環發動機也是全球第一款投入使用的變循環發動機，裝備它的是sr-71“黑鳥”戰略偵察機。

 而這款裝備了j-58自循環發動機，看起來極具科幻感宛如外星產物的飛機，也確實成為一個時代的神話。

 它是第一款成功突破熱障的實用型噴氣式飛機，3.2馬赫的速度連導彈都追不上它，服役24年被上千枚防空導彈攻擊過，但除了一次對高麗的偵查任務中被一枚5200導彈擊傷，其餘全部毫髮無傷，其科技含量哪怕放在現在也還能打。

 在和老毛子的那場競爭中，他們雙方在舉國之力之下，確實憋出了很多黑科技，哪怕至今都還在享受那場科技競賽所帶來的餘澤。

 不過在競賽的過程中，普通民眾的日子就沒那麼好過了，就和華國勒緊褲腰帶搞兩彈一樣，奇蹟都是要付出相應代價的。

 冷戰結束後，黑鳥因為每架高達20億刀的造價，以及每月3700萬刀的使用成本，讓老m也大呼吃不消，最終在1998年黯然退出了歷史舞臺。

 除了惠普的j-58，老美的ge公司也成功研發出過f-120變循環發動機，只不過因為成本等原因，最終也被淘汰了，後來ge公司就吸取了教訓，不一味追求高技術，轉而尋求起了性價比。