有關俄羅斯在高馬赫數渦輪發動機方面的研究報道較少，但是蘇聯早期也開展一系列高速飛機動力技術的研究：RD-31發動機最早采用在進口前噴入甲醇和水混合液增加推力的技術措施，也說明俄羅斯在射流預冷技術方面有很好的基礎，完全有能力再改進優化，進一步擴展發動機工作包線；在20世紀60—80年代，蘇聯利用已有的R-11-300系列加力渦噴發動機和AI-25渦扇發動機開展了不同構型渦輪基組合循環（TBCC）動力的廣泛計算和試驗研究，在TBCC動力方面也具有一定的技術基礎。

米格-41飛機發動機路線分析

綜上不難看出，俄羅斯的Ma3一級渦輪發動機已通過飛行試驗驗證，有很好的技術基礎，并且在射流預冷、TBCC動力等方面也有技術積累和基礎。對于米格-41飛機采用什么發動機，可能的技術路線方向主要有兩條。

第一條技術路線是對已有Ma3一級渦輪發動機改進升級，進一步擴展其工作馬赫數至Ma3.5左右，之后再輔以射流預冷技術，降低發動機進口總溫和增加推力，使渦輪發動機工作馬赫數擴展至Ma4～4.3。采用這條路線，可以充分利用俄羅斯已有的技術基礎，發動機的改動最小，短期內可實現，也基本可以保證米格-41飛機2025年批量生產的時間節點。如果將已有Ma3一級渦輪發動機直接升級到Ma4～4.3，走美國RTA的路線，相比將Ma3擴展到Ma3.5所面臨的技術難度要大的多，按俄羅斯一貫的“實用”和“簡單”的技術理念和美國新研RTA終止的情況，這種可能性不大；如果只在已有Ma3一級渦輪發動機基礎上增加射流預冷提高到Ma4，發動機進氣總溫需要從Ma4時的910K降低到Ma3時的607K，冷卻降溫量較大，如按RD-36-41發動機Ma3巡航時的空氣流量95kg/s計算，其所需的噴水量為9.3kg/s，如在Ma4條件下工作3min其水箱容量將是1674L，遠遠大于米格-25飛機的250L水箱，且如果在Ma3.5附近長時間噴水巡航，其總水量會更大，必將占據飛機可帶燃料的空間；此外即使發動機在Ma4～4.3工作，也只能做短時間停留（米格-25飛機在Ma2.83飛行就有3min的時間限制），而較長時間巡航狀態可能在Ma3.5左右。

第二條技術路線是利用已有Ma3一級渦輪發動機，構建與亞燃沖壓發動機組合的TBCC動力系統，到達Ma3時完成與亞燃沖壓發動機的轉換，之后由亞燃沖壓發動機繼續助推到Ma4～4.3，并實現較長時間巡航。蘇聯早期已利用小型渦輪發動機開展一系列TBCC技術研究，有一定的技術基礎；俄羅斯對Ma3一級的渦輪發動機稍加改進即可作為大推力TBCC的渦輪基，也為模態轉換提供了很好的基礎；亞燃沖壓發動機技術還可借鑒其導彈動力技術；此外就是要解決兩種發動機組合及工作轉換等關鍵問題，這些問題經過一定時間的研究和驗證也將逐步解決。

米格-41飛機計劃在2025年批量生產，因此留給解決發動機技術難點的時間有限。考慮米格-41對米格-31飛機的繼承性，兼顧俄羅斯已有高馬赫數渦輪發動機技術基礎、Ma4一級發動機技術需求和難度，筆者認為，短期內米格-41飛機發動機最有可能采取第一條技術路線，保障米格-41飛機研制成功并具有Ma4～4.3短時飛行能力；后續隨著TBCC動力技術的不斷發展和成熟，發動機再逐步發展到第二條技術路線上，到時可由亞燃沖壓發動機在Ma4～4.3實現較長時間巡航，從而進一步發揮飛機的作戰效能。

文/芮長勝、扈鵬飛，中航工業沈陽發動機設計研究所 原載于《國際航空》2016年第4期

轉載請注明：北緯40° » 俄羅斯米格-41截擊機發動機技術路線分析