北京
2020年的12月份，美国XA100型变循环发动机完成了第一次测试。
当时消息一出满座皆惊，XA100型发动机对比中国的涡扇-15型航发，在推力、油耗、高速性能等各方面都有极大的优势。
难道在XA100型航发诞生后，中美之间的航发差距又会扩大吗？
美国发动机测试
变循环发动机
如果美国的XA100型航发完成服役，中国的变循环发动机却迟迟没有出来，那中美军用航发技术就不是有差距的问题了，这是中国被甩开代差的问题。
因为XA100型航发是一款变循环发动机，相较于涡扇-15型航发它整整领先了一代。这二者之间的差距，就像是五代机和四代机之间的差距一样。
所谓变循环发动机，是指一种可以通过改变发动机核心机物理结构，从而改变航发涵道比的发动机。
XA100型发动机概念图
发动机的涵道比，对于战机油耗、速度、高空高速性能等各方面都有很大的影响。
航发的涵道比越大，因为燃烧室的容积变大，所以可以允许更多的空气进入其中，从而让燃油燃烧效率更高。
但大涵道比航发如果在高空飞行，或者是快速飞行时，因为燃烧室的容积太大，其无法快速将燃烧室中的气体推出去，所以也会造成油耗进一步提升，以及发动机爆发性不足，无法让战机速度更快的问题。
由此可以看出，大涵道比的发动机，在低空飞行和慢速飞行的时候，有着油耗低、燃油燃烧完全带来的推力大（可以推动更重的飞机）的优势。
通常发动机直径越大涵道比就越大
但小涵道比的航发，对比起来有着在高空飞行时油耗更低，同时爆发力更强（可以让战机速度更快）的优势。
像美国F-22战机使用的F119型航发，涵道比在0.3左右，可以让F-22战机达到2.2马赫的最快速度，以及1.6马赫左右的巡航速度。
F22装的是二元矢量发动机
我国涡扇-15航发的涵道比为0.38左右，也能让歼-20战机达到2.2马赫的最快速度和1.6马赫的巡航速度。
美国F-35战机所用的F135型航发涵道比为0.57左右，这款发动机虽然只能让F-35战机达到最快1.6马赫的最快速度和1马赫左右的巡航速度，但是F135却可以在使用一台的情况下，让最大起飞重量接近32吨的F-35战机飞上天，堪称“力大砖飞”的典型。
F135型航发
由此我们可以看出，大涵道比发动机和小涵道比发动机，各有各的优势，也各有各的劣势。
通常来说，这两种航发属于有选择就有放弃，但变循环发动机的出现，却可以让战机表示“我全都要”。
变循环发动机可以改变自己的涵道比，从而获取两种航发的优势。
美国XA100型航发在经过测试之后，发现这款航发对比F-35型战机使用的F135型航发，在油耗上降低了25%左右，在推力上提升了10%左右，在发动机散热效率上提升了60%左右。
F-35战机使用的F135型航发
也就是说，XA100型航发对比起美国的F135、F119和中国的涡扇-15型航发，在性能上全面碾压。
当前已经有人将XA100型航发称之为“第四代发动机”，而中国和美国五代战机上用的航发，自然就是“第三代发动机”了。
可以说美国的XA100型航发一旦服役，那么美国在航发上就不是领先中国一点半点了，是领先了中国整整一代。
通用电气对XA100的介绍
美国变循环发动机进度
并且XA100型航 发的研发进度还非常快。
这款航发早在2020年12月的时候就完成了首次测试，之后每隔12个月左右就能完成一次测试。
到2023年11月，第二台XA100型原型机完成了第三轮测试。到2024年5月，XA100型航发完成了第4轮测试。
并且在2023年2月份的时候，美国通用电气航空公司已经在对美国空军施压了，表示XA100型航发已经具备了实用性，可以上F-35战斗机了。
F-35战机尾喷管
所以美国XA100型航发的进度堪称神速，距离服役恐怕没有多少年时间了。
一般来说，一款航发从首次完成高空台测试到服役，需要5~8年时间。
XA100型航发的首次测试在2020年12月，那么正常来说，这款航发最迟2028年年底之前就能装上F-35型战机。
并且需要注意的是，“变循环发动机”被普遍认为是会装上六代机的航发，现在美国XA100型航发的进度速度不错，也就说明美国的六代机项目可能进度也不慢。所以当前我们的压力还是相当大的。
六代机概念图
不用太担心
不过对于美国的XA100型航发和六代机，我们倒也不用过于担心。
其一，中国其实可能在2018年就完成了首次变循环发动机测试。
没错，中国的变循环发动机研发进度可能比美国更快。
因为在2018年的一期《中国科技奖励》期刊上，就有“国内完成了首次变循环特有关键技术整机验证”的描述。
相关刊文截图
如果该期刊的说法是真的，那就说明中国的变循环发动机可能最早在2018年，甚至是2018年之前就已经完成了首次测试。
其二，“第四代航空发动机”可不单单只有变循环发动机，还有“脉冲震爆发动机”。
“脉冲震爆发动机”，是一种利用燃烧室中震爆来获取巨大推力的发动机。
所谓“震爆”，是指雾化的燃油和空气混合的可燃气体在高压环境下自行点燃的现象。
当可燃气体发生震爆后，其点燃的气体会在极短的时间内体积膨胀数百倍到数万倍。
当这种气体膨胀加以利用时，发动机就能获取极大的推力。
震爆发动机概念图
所以“脉冲震爆发动机”也被视为“第四代航发”，其推力、油耗以及高空性能相较于现代五代机使用的航发都有极大优势。
当前中国在脉冲震爆发动机和变循环发动机领域都有研究，且都有一定的成果。
所以面对美国XA100型航发，我们也不用太担心。
先不说XA100型航发还没有真的服役，就算等它真服役了，短则一两年，长则5~7年，中国的变循环发动机或脉冲震爆发动机也该出来了。
信息来源：
【1】航空产业网·《GE Aerospace的XA100发动机测试取得新的里程碑》
【2】航空动力期刊·《GE航空航天完成XA100发动机验证机第四轮地面试验》
【3】航空动力学报·《脉冲爆震涡轮发动机研究进展》
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