Scienty

Фото: img.freepik.com

Китайские ученые из Института инженерной термофизики заявили о разработке и успешных испытаниях нового адаптивного двигателя для авиалайнеров. Эта силовая установка нового поколения способна менять свою конструкцию в зависимости от условий полета. Согласно имеющимся данным, двигатель демонстрирует высокую эффективность на всех этапах – от взлета до скорости, втрое превышающей скорость звука. Он также генерирует тягу, которая на 27–47% выше, чем у современных двигателей сопоставимого типа. При этом расход топлива снижается приблизительно на треть. Если эти утверждения подтвердятся, то разработка окажется более совершенной, чем известные публике американские двигатели, в частности, адаптивные силовые установки GE XA100 и Pratt & Whitney XA101, создаваемые для истребителя F-35.

Традиционные реактивные двигатели разрабатываются с упором либо на экономичность при низких скоростях, либо на высокую мощность при больших, но не совмещают эти качества. Адаптивный двигатель потенциально решает эту задачу, динамически изменяя внутренние воздушные потоки, степень сжатия и циклы горения топлива в процессе полета. Его можно охарактеризовать как «интеллектуальный двигатель», способный трансформироваться между режимами турбореактивного и двухконтурного двигателя в зависимости от текущих условий. К примеру, во время взлета и при дозвуковом полете он может открывать дополнительные каналы обхода воздуха, работая как более эффективный и менее шумный двухконтурный двигатель. В условиях боевого применения, когда необходима максимальная тяга, двигатель может перенаправлять больший объем воздуха в камеру сгорания, функционируя как мощный турбореактивный двигатель. Такая универсальность позволяет одной силовой установке выполнять функции двух различных двигателей, что устраняет традиционное противоречие между тягой и экономичностью.

Поскольку современные американские адаптивные двигатели функционируют на базе двухконтурной системы, новая китайская разработка предусматривает использование третьего потока более прохладного воздуха. Эта трехконтурная конструкция, сочетающая байпасное горение и смешивание между каскадами, обеспечивает ряд преимуществ, включая эффективный тепловой менеджмент, позволяющий отводить избыточное тепло от электроники или покрытий, предназначенных для снижения заметности. Предполагается, что это также может улучшить характеристики малозаметности за счет уменьшения температуры выхлопа и, соответственно, инфракрасной сигнатуры самолета. Сообщается также о наличии у двигателя байпасной камеры сгорания, которая позволяет сжигать топливо в обходном потоке воздуха для увеличения тяги на сверхзвуковых скоростях. Это решение представляет собой компромисс между турбореактивным двигателем и прямоточным воздушно-реактивным двигателем, что позволяет эффективно заполнить промежуточный этап в развитии комбинированных силовых установок для перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов.

Хотя эти заявления звучат весьма внушительно, специалисты рекомендуют сохранять осмотрительность. Важно учитывать, что информация была представлена на внутренней научной конференции, а не опубликована в западном научном издании. Китайская космическая отрасль нередко использует этапы «наземных испытаний» для демонстрации политической значимости, и сообщения о достижении скорости в 4 Маха могут относиться к результатам моделирования, а не к фактическому полету на такой скорости. Однако, описанные термодинамические принципы представляются обоснованными и соответствуют мировым тенденциям в области разработки двигателей. В случае подтверждения достоверности этих заявлений, новый реактивный двигатель может обеспечить более высокую скорость, сниженную заметность и существенную экономичность будущих летательных аппаратов, а также станет свидетельством стремления Китая догнать или обогнать США в сфере авиационного двигателестроения.