美國國會要求軍方準(zhǔn)備一項關(guān)于在20年代晚些時候，為現(xiàn)役和未來生產(chǎn)的F-35隱形戰(zhàn)機(jī)配備新型發(fā)動機(jī)的研究項目。

美國正在研究的自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動機(jī)（AETP）是一種全新的動力裝置，已經(jīng)測試了多個原型機(jī)。美國國會顯然希望AETP發(fā)動機(jī)或其他替代型號能夠顯著提升F-35系列所有三種型號的性能，并提高作戰(zhàn)和運行效率。

本文為美國“The Drive”網(wǎng)站“戰(zhàn)爭地帶（War Zone）”專欄文章，作者Thomas Newdick、Joseph Trevithick，本人翻譯并編輯給大家分享。

12月10日的《空軍雜志（Air Force Magazine）》上發(fā)表了John Tirpak的文章，其中指出2022財年國防政策法案或國防授權(quán)法案（NDAA）的最新法案中的相關(guān)條款。目前，該法案尚未在參議院通過，它要求空軍部長和負(fù)責(zé)采購、運轉(zhuǎn)的國防部副部長合作制定一項計劃，為F-35A常規(guī)起降戰(zhàn)機(jī)配備AETP發(fā)動機(jī)，而F-35B垂直短距起降（STOVL）戰(zhàn)機(jī)的相關(guān)工作不遲于2027年開始。海軍部長和負(fù)責(zé)采購、運轉(zhuǎn)的國防部副部長合作制定一項類似卻單獨的計劃，用于為戰(zhàn)機(jī)安裝“先進(jìn)推進(jìn)系統(tǒng)”——這可能是最終的AETP設(shè)計或現(xiàn)有普惠F135的增強(qiáng)版本——將配備F-35B垂直短距起降戰(zhàn)機(jī)和F-35C艦載戰(zhàn)機(jī)，最遲于2027年開始。

在這兩種情況下，可以總結(jié)為“競爭性采購戰(zhàn)略”將包括現(xiàn)役和新生產(chǎn)的戰(zhàn)機(jī)會配備AETP發(fā)動機(jī)。兩份報告都必須在拜登總統(tǒng)向國會提交2023財年預(yù)算申請之后的兩周內(nèi)提交。

將任何新型發(fā)動機(jī)安裝到F-35系列所有三種型號上，所涉及的成本都會相當(dāng)可觀。

尤其是空軍，現(xiàn)在擁有美國最多的F-35系列戰(zhàn)機(jī)，肯定存在一個問題，即空軍是否有辦法為所有的現(xiàn)役和未來生產(chǎn)的F-35A配備全新的AETP發(fā)動機(jī)。對于維持現(xiàn)役F-35A，以及讓它們升級到最新Block 4標(biāo)準(zhǔn)（包括更換先進(jìn)的雷達(dá)和電子戰(zhàn)設(shè)備，以及攜帶新型武器彈藥的能力）所涉及的費用，已經(jīng)存在不同程度的擔(dān)憂。

此前，擔(dān)任F-35聯(lián)合項目辦公室項目執(zhí)行官的Eric T. Fick中將曾表示，美國空軍不得不承擔(dān)將AETP發(fā)動機(jī)集成到F-35A過程中，產(chǎn)生開發(fā)和生產(chǎn)成本。

目前，正在測試的AETP項目有兩個候選原型機(jī)，即通用電氣XA100和普惠XA101。通過將燃料消耗量減少約25%，這兩款發(fā)動機(jī)預(yù)計將戰(zhàn)機(jī)航程增加約30%，續(xù)航時間增加約40%。目前，F(xiàn)-35A在不進(jìn)行空中加油時的航程為2170千米，使用新型發(fā)動機(jī)后航程將增加到2900千米。同時，配備新型發(fā)動機(jī)之后，加速性也將得到提升。

發(fā)動機(jī)名稱中的“自適應(yīng)”指的是這些新型發(fā)動機(jī)將新一代客機(jī)配備的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，與戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)中常見高壓縮比相結(jié)合。通過引入第三股氣流，可以在發(fā)動機(jī)核心機(jī)和旁通氣流之間進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)，可以在戰(zhàn)斗條件下提供更大的推力，并在巡航條件下提高燃油效率。

尤其是讓F-35A擁有更長的航程，對于美國空軍來說將是一個巨大的優(yōu)勢。因為美國空軍正在評估下一次重大沖突發(fā)生在亞太地區(qū)的可能性，“閃電II”的有限航程將成為美國空軍在亞太地區(qū)部署的一個主要問題。在下一代戰(zhàn)機(jī)的研發(fā)計劃中，增加航程已經(jīng)被確定為“必備”功能。

擁有更大航程的F-35A不僅更適合在亞太地區(qū)作戰(zhàn)，并且還可以減少對加油機(jī)的依賴。是否有足夠的加油機(jī)一直是空戰(zhàn)規(guī)劃人員關(guān)注的關(guān)鍵因素。然而，現(xiàn)在這些加油機(jī)的生存能力已經(jīng)成為一個真正的擔(dān)憂，人們對通過低雷達(dá)探測性能或其他方式來提高生存能力的加油機(jī)感興趣。

除了提高綜合性能之外，新的動力系統(tǒng)還將解決F-35A渦輪轉(zhuǎn)子葉片上的熱保護(hù)涂層過度磨損的老問題。今年早些時候，有46架F-35A因為這個問題無法正常飛行。由于發(fā)動機(jī)維修中心的任務(wù)積壓，F(xiàn)-35一線機(jī)隊受到影響，讓空軍機(jī)隊的可用性短缺情況惡化。

最近，美國空軍參謀長Charles Q. Brown Jr.將軍還提出，由于大量飛行和定期部署，F(xiàn)135發(fā)動機(jī)在“某些領(lǐng)域的故障速度稍快”。雖然正在研究維護(hù)方面的改進(jìn)，但這位將軍建議，解決這個問題的一個方法可能就是減少F-35的飛行——從長遠(yuǎn)來看，這不是一個理想的解決方案。

雖然新型發(fā)動機(jī)的進(jìn)度看起來很緊張，但通用電氣和普惠公司對《空軍雜志》表示，2027年的目標(biāo)日期可以實現(xiàn)。制定最新NDAA的國會議員似乎非常支持自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動機(jī)計劃，不過該計劃在2022財年的資金將增加到最初申請的兩倍。

與此同時，雖然國會議員正推動將AETP發(fā)動機(jī)配備F-35A的計劃，但NDAA草案為F-35B和F-35C向不同方向發(fā)展的可能性留下了余地。F-35B和F-35C的研究將包括“分析F-35的每一個型號增加推力、燃油效率和熱容量對戰(zhàn)斗機(jī)和運行成本的影響，包括對每種先進(jìn)發(fā)動機(jī)的速度、加速性、航程、整體任務(wù)效率的提升”，但并沒有具體提及AETP。

考慮到航母運行環(huán)境對F-35C的限制，尤其是F-35B垂直短距起降戰(zhàn)機(jī)旋轉(zhuǎn)尾噴管和升力風(fēng)扇的特殊設(shè)計，意味著這兩種機(jī)型采用新型發(fā)動機(jī)的難度更大。事實上，過去通用電氣和普惠公司都曾經(jīng)表示過，他們的AETP發(fā)動機(jī)無法應(yīng)用到F-35B上。正是考慮到這一點，NDAA可能希望F-35B使用增強(qiáng)型F135發(fā)動機(jī)，而F-35C使用相同版本或AETP發(fā)動機(jī)。

美國海軍在報告中還將評估先進(jìn)推進(jìn)系統(tǒng)將如何減少對加油機(jī)的需求，以及“減少采購和運行”帶來的“總體成本效益”。

兩份報告都提交之后，美國國會將制定一份時間表，“說明事實這個發(fā)動機(jī)計劃的相關(guān)時間點，以及對年度財政資源的需求”。當(dāng)前F135發(fā)動機(jī)的平均價格為2000萬美元，預(yù)計新型發(fā)動機(jī)的價格要遠(yuǎn)超于此。

如果美國國會認(rèn)為這個計劃值得推行，下一步將會采取什么行動尚不清楚。在聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)計劃早期，就有兩種候選發(fā)動機(jī)，除了普惠的F-135，還有通用電氣/羅爾斯·羅伊斯的F136，后者因為成本問題而被淘汰，當(dāng)然這一點至今還存在爭議。

美國空軍可能已經(jīng)從這一教訓(xùn)中吸取了教訓(xùn)，決定XZ100和XA101都將投入生產(chǎn)，并可以進(jìn)行競標(biāo)，不僅可以為F-35，也可以為其他機(jī)型提供動力。

當(dāng)然，對于F-35來說，AETP仍然可能最終只是“一個太遙遠(yuǎn)的發(fā)動機(jī)”。在這一點上，普惠公司將處于有利地位，可以推銷其改進(jìn)的F135發(fā)動機(jī)，同樣有望提高推力和燃油效率，但該公司表示將比AETP技術(shù)便宜得多。

隨著美國國防部和外國客戶的大量采購，聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)的動力裝置有必要跟上技術(shù)發(fā)展的步伐，就像該系列戰(zhàn)機(jī)其他方面通過提升性能進(jìn)行升級和迭代。但是，暫且不提其他國家，就是美國空軍是否能夠為這種新型發(fā)動機(jī)技術(shù)應(yīng)用到本就成本高昂的F-35上買單，目前尚存在疑問。