
中国航空发动机集团简介、直属单位与主营业务
2022年04年24日
Aviation Week 2025-06-13
法德西未来战斗机计划在发展方面可能落后于其最大的西方竞争对手,但有一个领域是这三国希望超越其对手的:发动机。
三国合作的下一代未来作战航空系统(FCAS)战斗机将采用自适应循环发动机架构。尽管该架构有望大幅提升性能,但其他项目——美国空军波音F-47、美国海军未来F/A-XX以及英意日三国合作的全球作战航空计划(GCAP)——都放弃了这一选择。
欧洲军用发动机团队(EUMET)由德国MTU航空发动机公司和法国赛峰集团(Safran)以及西班牙ITP航空公司(ITP AERO,不属于该合资企业)组成,他们为项目飞机制造商空客和达索航空公司提供了两种用于新型战斗机的发动机配置,该战斗机预计将于2040年代投入使用。他们向飞机制造商传达的信息之一是:要长远考虑。
MTU航空发动机公司首席项目官迈克尔·施雷奥格(Michael Schreyögg)向《航空周刊》表示:“该平台是第六代战斗机,需要能够在2100年继续作战,因此我们需要一款性能强大、在材料、结构和电力供应方面都具备突破性的发动机。”
考虑到这一点,“我大力推动可变循环发动机,”他说。“我们需要提供真正先进的产品;它不应该只是(来自‘阵风’战斗机的)改进版M88或(来自‘欧洲战斗机’的)EJ200。”
到目前为止,除了 EUMET 网站上列出的一些功能愿望清单外,关于该发动机的拟议信息很少。
Schreyögg 表示,发动机的开发是这三家公司最重要的项目之一,因为每家公司在该项目的开发和生产中各占 33% 的份额。
FCAS下一代战斗机(NGF)将取代德国和西班牙的部分欧洲战斗机机队以及法国的部分达索“阵风”机队。其初始作战能力计划于2040年左右实现。
发动机合作伙伴计划在2030年代初准备好开发动力装置。之后,更完善的原型发动机预计将于2030年代中期投入飞行测试,并在2040年代初投入生产,为飞机的服役做好准备。
与中国、欧洲和美国的其他下一代战斗机项目一样,拟议的平台重量更大、体积更大——比达索“阵风”战斗机、欧洲战斗机“台风”战斗机、波音F/A-18“超级大黄蜂”战斗机或成都歼-10等第四代战斗机体积大出三分之一。所有下一代飞机都具有广泛的低可探测性特性,包括内置武器舱,并且作战范围将大大扩大。它们还配备了高耗电的电子设备。
所有这些都要求发动机功率更大、热管理更完善,以保持平台的红外特征,同时还能产生更高的电力输出,为新雷达、任务系统以及未来的定向能武器提供动力。
NGF发动机的功率需求取决于系统所选的架构。项目官员表示,该决定将于2026年第三季度左右做出。目前有三种系统配置可供选择:一种侧重于战斗机的性能,一种更侧重于远程载机能力,以及一种平衡前两种配置。
在正在开发的第六代战斗机项目中,只有欧洲FCAS项目宣布计划使用变循环发动机。施雷奥格表示,这种结构的优势在于发动机可以拥有不同的运行模式,既可以进行省油巡航,也可以在空战中提供高功率输出。
GCAP发动机开发商Avio Aero、IHI Corp.和罗尔斯·罗伊斯公司选择了更简单的架构(AW&ST 5月5-18日,第53页),美国海军的F/A-XX项目也是如此。美国空军F-47基础型的初始发动机选择尚不确定。该平台未来可能会批量采用自适应循环发动机。
据施雷奥格称,FCAS发动机需要比现有战斗机发动机多输出30-40%的推力,并且需要采用不同的架构。他表示,该项目还将借鉴美国洛克希德·马丁公司F-35联合攻击战斗机项目的经验教训。随着飞机系统需求的增长,该项目的普惠公司F135发动机面临着电力供应不足的问题。“我们需要加大电源管理的规模,才能留出足够的余量,”施雷奥格解释道。
作为发动机研发活动的一部分,三家公司已完成技术成熟阶段(即FCAS项目第1B阶段)的所有里程碑,目前已拥有约100个正在进行的项目的“技术套件”,Schreyögg表示。这些项目专注于先进材料和粉末金属,以支持使用增材制造工艺进行生产。目标包括由陶瓷基复合材料生产的轻型压缩机系统和耐用涡轮,同时结构壳体也将采用增材制造,以确保降低发动机总质量。
在自适应循环动力装置开始工作之前,一些新技术的试验将在一台演示发动机(改装的 M88)上进行,工作将于 2026 年底开始,持续到 2029 年左右。
施雷奥格说,这台发动机有点像一台“弗兰肯斯坦发动机”,将用于测试三家公司开发的各种技术项目,不过不太可能测试变循环发动机。可变循环发动机将出现在计划于2030年代研发的发动机中。
演示发动机测试是FCAS项目第二阶段的一部分,该项目耗资45亿欧元(51亿美元),预计将于2026年底启动。该项目包括一架由两台M88发动机驱动的飞行演示机、一个基于福克100客机的传感器试验台,以及远程航母无人协同平台的试验。项目官员正在探索五类无人辅助设备,为整个部队提供力量。这些设备的尺寸、重量和作用各不相同,也取决于它们是消耗性的、可消耗的还是被认为损失成本过高。
由于业界在工作分配和其他问题上存在分歧,研发进展受到阻碍,项目官员们担心该战斗机的部署时间表可能会推迟。这给推进决策过程注入了紧迫感。
但法国国防军工局装备署FCAS项目负责人菲利普·科菲准将对这项工作持乐观态度。这些演示样机的研发历经两年的努力,旨在完善技术和架构。
科菲在5月21日皇家航空学会的一次活动上表示:“我们已经建立了一个强大而充满活力的工业生态系统,由3000多名工程师和144家公司组成,其中包括主要参与者和初创公司。这不仅仅是为了积聚势头。” 他补充说,我们已经完成了多项设计评审,并交付了约“800项可交付成果”。
他指出,人工智能 (AI) 将成为“该平台的主要功能”之一。他表示,人工智能与作战云网络相连,将对无人远程运载机的“协作与协调”至关重要。人工智能还将助力改进部队的指挥与控制,确保数据流向正确的平台,并充当虚拟助手,帮助远程运载机通过“高层命令”指挥远程运载机,并增强传感器的性能。科菲甚至提出,人工智能可以为电子战提供类似 Shazam 的功能,像 Shazam 软件识别音乐一样识别和分类电子信号。
过去12个月,远程运载机的研发工作加速推进。西班牙的Satnus合资公司旨在为未来作战航空系统(FCAS)开发自主远程运载机技术,并于今年1月完成了首次飞行测试。Satnus的工作重点是开发算法和系统,使空客和欧洲导弹集团(MBDA)开发的远程运载机能够与未来的载人战斗机协同工作。
作为试验的一部分,他们试飞了改装后的靶机,配备了新的通信和终止系统以及不同的有效载荷。Satnus还试用了一种多平台模拟工具,该工具可以在同一测试中集成真实飞机和模拟飞机,为多架改装无人机的协同飞行奠定了基础。
欧洲导弹集团(MBDA)负责为未来作战系统(FCAS)开发一次性遥控运载机(ERC),并已对遥控运载机技术试验台进行了飞行试验。其小型高适应性遥控运载系统(Sharcs)是一款遥控喷气式前掠翼固定起落架飞行器,其复合材料机身结构由空客旗下的德国航空航天供应商Premium AEROTEC提供,已于去年夏天在德国开始飞行试验。
Sharcs是一个用于测试各种传感器、系统及相关算法的平台,这些算法可用于远程遥控(ERC)。这些远程遥控设计用于携带不同的有效载荷,包括情报、监视和侦察传感器、中继器、电子战系统和干扰器,并将与其他远程遥控和武器协同工作。
与此同时,作为西班牙未来作战航空系统(FCAS)的国家协调员,因陀罗公司(Indra)正在与Celestia TTI公司合作开发卫星通信链路,并与一家名为Idbotic的公司合作开发硬件加密。预计这两项合作都将支持拟议的作战云的开发。作战云是一个复杂的网络,将各种系统连接在一起,用于通信和态势感知,以及载人系统和无人系统之间的协作。
尽管工业发展伙伴之间的许多分歧已基本得到解决,但紧张局势依然存在。达索公司首席执行官埃里克·特拉皮尔表示,随着项目进入第二阶段,他对未来的构建以及第四个国家——比利时——作为观察员的参与仍心存疑虑。欧洲两大第六代战斗机研发项目(另一项是GCAP)是否应该合并,这是一个长期存在的问题,业界经常讨论,但最终都予以驳斥。
他们的观点是,这两款飞机需要具备互操作能力,并具备并肩作战的能力。空客防务与航天公司空中力量负责人让-布里斯·杜蒙特(Jean-Brice Dumont)今年2月向法国国防委员会表示,这两个项目必须“在互联互通层面上合作”,并“联合研发武器”。两家公司的合作还可能延伸到远程航母领域,德国和英国签署的《三一院防务协议》也暗示了双方在此类平台方面的合作。
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