下一代战斗机发动机，你在哪里？

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F119发动机

在航空发动机方面，美国依然无可争议地领先于世界。尽管还在增推中，中国的涡扇10代表已经量产的发动机中的最高水平，对标的通用电气F110也是美国70年代的基本技术。歼20的目标发动机涡扇15对标的普拉特-惠特尼F119则是美国90年代的基本技术。用“落后30年”之类的说法是过于简单化了，但差距是显然的。

YF120发动机

通用电气YF120在ATF竞标中落选后，美国空军并没有放弃变循环，并把三涵道与变循环相结合，眼下技术开发进行到AETP（全称为自适应发动机过渡计划）阶段，要求达到TRL6的水平。TRL（技术成熟度）是NASA对技术发展程度的划分，TRL1为基础概念研究，TRL2为技术概念应用场景研究，TRL3为关键功能与特征的分析、实验与概念验证，TRL4为元器件和原理样机在实验室测试，TRL5为元器件与原理样机在现实环境测试，TRL6为系统/子系统在地面和空中的原型测试，TRL7为系统/子系统在空间的原型测试，TRL8为实机完成并开始试飞，TRL9为试飞完成、可以投产。其中TRL6和7分两个等级是因为空间的可靠性要求和测试环境比地面和空中更高，但绝大多数系统实际上TRL6或者7只要过一道关就可以了。

TRL6/7是关键阶段，过了这一关，基本技术已经完成，接下去就是抠细节的工程研发和测试验证了。美国空军实验室（AFRL）负责AETP，计划在2021财年结束。奇怪的是，接下去并没有明确的型号研制计划。现在是军方提交2021财年预算的时候，AETP的动向格外引人注意。现在做2021财年的预算是因为需要在2020年春季报送国会，便于国会在秋季批准，2021年才能执行。

原来是计划把AETP的成果用于普拉特-惠特尼F135的换代的。F135是F-35的发动机，针对F-35A/B/C有三个亚型。F135的核心发动机来自F-22的普拉特-惠特尼F119，强化了热端性能，并把涵道比从0.3增加到0.57，使得军推从116kN提高到128kN，加力推力从156kN提高到191kN。必须承认，在发动机的尺寸和重量没有很大变化的情况下，这样的增推体现了美国航发的强劲实力。

F135虽然是世界上推力最大的战斗机发动机，F-35也是世界上最重的单发战斗机。F-35A的推重比只有0.87，这是现代战斗机中是罕见地低了。普拉特-惠特尼已经制定了进一步增推的路线图，但美国空军并不满足，希望用含有AETP技术的下一代发动机替换F 135。

F135比F119增加了涵道比，进一步增加涵道比以进一步降低起飞、着陆和亚音速飞行油耗的潜力是显而易见的，但这损害了F-35本来就不出色的超音速飞行性能，所以需要变循环帮忙。预计新发动机不仅油耗比F135至少降低20%，还将具有220kN的加力推力，这不仅可以把F-35A的推重比提高到1.0，还可增加最大起飞重量，多载燃油，增加航程。军推肯定也提高了，但对F-35实现超巡没有帮助。超巡需要不开加力就能飞M1.5以上，F-22可以M1.8超巡。F-35的气动外形的超音速阻力太大，不是增加一点军推就可以超巡的。

在AETP之前的ADVENT（全称为自适应灵活发动机技术）阶段，通用电气和英国罗尔斯-罗伊斯获得研发合同。普拉特-惠特尼非但没有参加，连三涵道和变循环都不看好，还是坚持走以增推F135为代表的深度升级双涵道涡扇路线。到AETD（全称为自适应发动机技术验证）阶段时，AFRL明确要求三涵道和变循环，普拉特-惠特尼才改弦易张。AFRL也做个顺水人情，把原来罗尔斯-罗伊斯的位子转给普拉特-惠特尼，毕竟美国并不想赞助英国获得技术领先地位。AETD现在过渡到AETP，通用电气XA100和普拉特-惠特尼XA101都已经试运转。

但下一代发动机反而有点犯难。最好当然是像当年普拉特-惠特尼F100一样，达到在F-15和F-16战斗机之间的通用，对于今天来说，就是在F-22和F-35之间的通用。F-35当然急需AETP。除了备件，通用电气F110和F404在F-15X、F/A-18E/F生产结束后将停产，届时通用电气将不再有战斗机发动机还在研发或生产中，所以急切希望通过AETP延续战斗机发动机业务。

普拉特-惠特尼则相反。除了和F110情况差不多的F100，普拉特-惠特尼还有 F119和 F135，AETP是对F135“不必要的干扰”。普拉特-惠特尼已经制定了F135的升级路线，如果AETP落实到普拉特-惠特尼，那当然好。但现实地来说，通用电气在三涵道和变循环方面先走了好几步，技术更先进，而且从保持技术和工业基础的角度出发，美国空军更应该“扶持”通用电气，所以普拉特-惠特尼对AETP并不抱太大希望。而AETP 一旦投产，这都不会是F-16时代的“发动机大战”那样在F100和F110之间竞争，而是技术上落后一代的F135直接出局。对普拉特-惠特尼最有利的情况是继续F135的升级和生产，而AETP仅仅作为技术储备。

在技术上，三涵道与F-35B的推力转向喷管确实不容易整合到一起，装上舰载的F-35C也需要一些工作。而AETP只用于空军型是不可想象的，这将抹杀三军通用的好处，而且F-35B和C实际上比A更加需要AETD的大推力和低油耗。

但F-22就不大好办。现有的F119的推力不是问题，当然增加一点也无妨。由于机体设计高度紧凑，要加料都不容易，所以也没有太大的飞机增重、发动机增推的压力。降低超巡油耗是有很大吸引力的。但考虑到一共只有180多架飞机，专门研制一型发动机得不偿失，直接掐掉30%的推力又偏离设计点太远，影响效率。下一代战斗机NGAD还没影子，两台220kN级发动机太大，估计推力比F119增加10-15%就够用了，但NGAD战斗机不立项，发动机也没法立项。

美国空军的举棋不定还不是最大的问题，管钱袋子的国会才是。国会已经很不含蓄地警告，要把空军的8.78亿美元AETP预算削减1/3，减幅达到2.7亿美元。对于大手大脚的美国空军来说，2.7亿不算什么大钱，但AETP要是少了这1/3的预算，真是有大麻烦，最低限度的影响也将是推迟AETP技术成熟的时机。

这意味着什么呢？

有几个可能：

1

美国空军的举棋不定

使得国会不想现在浪费钱，

“想清楚了再说”

2

AETP的技术成熟度没有达到预期，

AFRL也确实暗示光地面试车还不够，

需要飞行试验

3

美国没钱了，

现在有什么就将就着用吧，

AETP作为技术储备，

先慢火炖着了

到底是哪一个原因呢？

可以发挥想象力。

但最后的结果是：

下一代发动机还要有一段时间才能问世呢？

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原标题：《下一代战斗机发动机，你在哪里？》