Особенность технологии заключается в использовании трех потоков воздуха вместо обычных двух.
Исследователи Китайского института инженерной теплофизики сообщили о создании и испытании реактивного двигателя нового поколения — адаптивного двигателя с циклом ACE, который может изменять внутренние процессы сгорания и поток воздуха в зависимости от условий полета. Как сообщает SCMP, двигатель способен работать от взлета до скорости около 4 Маха, примерно в четыре раза превышающей скорость звука, и при этом развивать на 27–47% большую тягу по сравнению с современными аналогами.
По заявлению специалистов, ACE также может снизить расход топлива примерно на треть, что делает его потенциально более эффективным, чем американские разработки, включая двигатели GE XA100 и Pratt & Whitney XA101 для F-35.
Принцип работы адаптивного двигателя
Традиционные турбореактивные или турбовентиляторные двигатели оптимизированы либо для экономичного полета на низких скоростях, либо для высокой тяги на сверхзвуке. Адаптивный двигатель решает эту проблему за счет динамического изменения внутренней структуры: поток воздуха может перенаправляться, степень повышения давления и цикл сгорания регулируются «на лету».
«Можно представить этот двигатель как умный механизм, который переключается между двумя режимами в зависимости от потребностей полета», — объясняют инженеры.
Например, при взлете или полете на дозвуковой скорости ACE открывает дополнительные каналы, функционируя как турбовентилятор, что снижает шум и повышает экономичность.
На высоких скоростях двигатель способен направлять больше воздуха в камеру сгорания, увеличивая тягу, аналогично мощному турбореактивному двигателю. Такая универсальность позволяет одному устройству сочетать функции двух типов силовых установок, устраняя обычный компромисс между тягой и эффективностью.
Новая конструкция с дополнительным потоком
Особенностью китайского ACE является трехпоточная система с дополнительным холодным потоком воздуха помимо двух традиционных контуров. Промежуточное смешение потоков помогает управлять теплом, отводя избыточное тепло от электроники и стелс-покрытий, снижает инфракрасную заметность и сопротивление воздуха, повышая эффективность и стабильность полета.
Двигатель также оснащен камерой сгорания в обходном потоке, что сочетает свойства турбореактивного и прямоточного двигателей. Это обеспечивает дополнительную тягу на сверхзвуковых скоростях и делает конструкцию подходящей для будущих гиперзвуковых аппаратов.
Принципы термодинамики, заложенные в конструкции двигателя, соответствуют современным мировым исследованиям в области газотурбинных силовых установок.