Китай создал сверхзвуковой двигатель адаптивного цикла (ACE) скоростью 4 Маха

Китай заявляет о создании двигателя-хамелеона (способного кардинально менять режим работы), достигающего скорости Мах 4, что может переопределить стандарты авиации следующего поколения.

Исследователи из Института инженерной теплофизики КНР сообщили о сборке и тестировании нового «адаптивного двигателя» (ACE – Adaptive Cycle Engine). Это тип реактивного двигателя нового поколения, способный изменять принцип своей работы в зависимости от условий полёта.

Согласно отчётам, новый двигатель эффективно работает в диапазоне от взлёта до Мах 4 (примерно в 4 раза быстрее скорости звука). Утверждается, что он способен развивать на 27–47% большую тягу, чем существующие двигатели аналогичных классов.Китайский прорыв в охлаждении двигателей – Путь к истребителям 6-поколения

Новый китайский двигатель-трансформер

Традиционные реактивные двигатели (турбовентиляторные или турбореактивные) оптимизированы либо для экономичности на низких скоростях, либо для мощности на высоких, но не для обоих режимов одновременно.

Двигатель ACE (двигатель адаптивного цикла) теоретически решает эту проблему, динамически регулируя внутренние воздушные потоки, степень сжатия и циклы сгорания топлива «на лету» (в режиме реального времени).

Его можно представить как «умный двигатель», который трансформируется между режимами турбореактивного (ТРД) и турбовентиляторного (ТВВД) в зависимости от текущей задачи.

Например, при взлёте и дозвуковом полёте ACE может открывать дополнительные каналы внешнего контура, эффективно работая как тихий и экономичный ТВВД. Обычные двигатели на этих этапах требуют топливной экономичности и низкой рабочей температуры.

В бою же от традиционных двигателей требуется чистая тяга, при этом ТВВД могут терять мощность на высоких скоростях. ACE, напротив, способен направить больше воздуха в камеру сгорания, работая, как очень мощный ТРД, когда требуется резкое ускорение.

Эта гибкость позволяет одному двигателю работать как два разных, устраняя традиционный компромисс между тягой и экономичностью.

В то время как существующие ACE у США (подобные GE XA100) используют двухконтурную систему (фактически два потока воздуха), новый китайский двигатель имеет и третий поток более холодного воздуха.

Эта трёхпоточная схема с «сжиганием в обходном канале» и «смешением потоков» обеспечивает интересные возможности, как терморегулирование, поглощая избыточное тепло от электроники или стелс-покрытий (технологий снижения заметности).

Теоретически это также даёт преимущества в плане малозаметности из-за снижения температуры выхлопа, тем самым уменьшая инфракрасную (ИК) сигнатуру (тепловую заметность) самолёта.

Это также может способствовать снижению лобового сопротивления за счёт более плавного обтекания планера. Новая конструкция двигателя также может улучшить характеристики воздухозаборника, обеспечивая лучшее восстановление давления воздуха на высоких скоростях.

Адаптивный двигатель Китая и «козырь в рукаве»

Сообщается, он также включает форсажную камеру в обходном канале, что означает возможность сжигания топлива непосредственно в байпасном потоке для получения дополнительной тяги на сверхзвуковых скоростях.

Это нечто среднее между ТРД и ПВРД (прямоточный воздушно-реактивный двигатель), что фактически создаёт мост к силовым установкам комбинированного цикла (объединяющим разные типы двигателей), которые могут использоваться в гиперзвуковых самолётах будущего.

Какими бы впечатляющими ни казались эти заявления, следует соблюдать осторожность. Примечательно, что новость поступила с внутренней академической конференции (другие источники ссылаются на китайский «Журнал двигателестроения»).

Аэрокосмический сектор Китая часто использует этапы «наземных испытаний» в качестве политических сигналов, и его заявления о работе на Мах 4 могут относиться к симуляции воздушных потоков, а не к реальному полёту двигателя на этой скорости.

Тем не менее описанные термодинамические принципы (сжигание в обходном канале и трёхпоточное смешение) вызывают доверие и соответствуют мировым тенденциям в области двигателестроения.

Если заявления подтвердятся, новый реактивный двигатель-трансформер Китая сможет сделать будущие самолёты более быстрыми, незаметными и гораздо более экономичными. Он также станет самым передовым турбинным двигателем, когда-либо созданным в Китае.