砺道智库2025年10月8日

据美媒报道，美国发动机制造商普惠公司，将使用新的数字设计技术来加速其XA103的研发工作，这是其向美国空军下一代自适应推进(NGAP)计划提交的方案。

美军下一代自适应推进系统（NGAP），要求开发自适应循环发动机，这种发动机可以在飞行过程中通过调整发动机的涵道比，在高性能和高效模式之间进行重新配置。该项目的获胜设计将最终为美国空军的下一代战斗机、波音的F-47提供动力。由于NGAP预计要到2030年才能最终确定，因此其初始型号很有可能不得不依赖临时发动机方案。

图：普惠XA103发动机渲染图（图片来源：RTX）

据报道，RTX旗下的普惠公司将为NGAP项目提供XA103发动机设计，与通用电气航空航天公司的XA102发动机展开竞争。这两款发动机都受到了两家公司在自适应发动机过渡计划（AETP）下生产的先前自适应循环设计的影响，该计划旨在为F-35“闪电II”战斗机开发新型动力装置。AETP计划于2023年被取消，取而代之的是针对现有F135发动机的更多渐进式升级。

XA102和XA103均于今年早些时候通过了美军的详细设计评审。而其原型机的地面测试预计将于2020年代末开始。两家公司都在利用新的设计方法和技术，以更快的速度完成工作。

图：波音F-47的官方渲染图（图片来源：美国空军）

普惠公司军用发动机总裁吉尔·阿尔伯特利(Jill Albertelli)表示：“我们正在为下一代航空发动机(NGAP)的数字化转型铺平道路，以至于我们交付XA103技术数据包的速度已经翻了一番。基于模型的设计将所有碎片连接在一起，促进了持续的协作，我们正在将这些经验应用于我们的发动机产品组合。”

据悉，普惠公司今年已为其模型环境投资了3000万美元，以提速其发动机的设计流程。预计将有超过1000名工程师和支持人员参与XA103项目，并将利用来自100多家供应商的零部件和资源。

普惠公司XA103发动机的下一个里程碑，将是完成装配准备审查，希望以此确定未来几年发动机原型机的制造和测试阶段的时间表。其原型机的零部件生产已于今年早些时候启动，并计划于2025年秋完成。

自适应循环发动机

几十年来，美国空军一直在为其前线战斗机寻找自适应循环发动机，但尚未投入实际作战部署任何设计。先进战术战斗机(ATF)竞赛中的原型机YF-22和YF-23搭载了通用电气公司(GE)和普惠公司(Pratt & Whitney)的动力装置。通用电气公司设计的YF120是一种自适应循环发动机，采用双旁通系统，既可以像传统的低旁通涡扇发动机一样运行，也可以将气流从旁通室引导到发动机的热核心，以牺牲燃油效率为代价来获得额外的动力。但最终，普惠公司更传统的F119发动机被选中，并最终为F-22猛禽战斗机提供动力。

而XA102和XA103发动机不再采用双旁通设计，而是采用三流系统。除了常规的核心气流和旁通气流外，还增加了一股气流，可根据不同的性能水平进行调整。另外之前的AETP设计中的XA100和XA101也采用了这一概念。

据分析，高效模式对于美国空军如何实现F-47的最大作战半径（几乎是F-22的两倍）可能至关重要。美国空军参谋长戴维·阿尔文将军透露的性能统计数据表明，计划中的F-47的作战半径预计将超过1000海里，而F-22的作战半径为590海里。在这种模式下，更多的空气通过“冷”旁路室转移，飞机也将能够在一定程度上缓和其散发的热量特征。虽然F-47的雷达隐身性预计会超过F-22，但高性能喷气发动机产生的热量仍然是红外搜索和跟踪(IRST)传感器（敌方飞机广泛使用）和红外制导导弹的目标。

根据美军的计划，F-47的发动机除了满足计划中的2马赫以上最高速度外，还需要能够提供充足的电力，为各种先进电子设备供电。未来，这甚至可能包括定向能武器，并且需要提供充足的电力，以支持未来飞机传感器和电子战(EW)能力的发展。