关于高效发动机的乱谈

众所周知，涡喷到涡扇加入外涵道的作用就是降温，降速（平均速度），减小膨胀（降低静压）但是又由于实际流量增加，整体推力并没有明显损失，而且实际效果很好
但这个涵道实际不能太大，过大的涵道会造成迎风阻力加大，虽然在某些亚音速状态比较省油，但是会造成速度过低。
我们都知道发动机都有个裕度，也就是说在一定状态下会发挥高效率
实际现在主流战斗机发动机有几种思路，
一种思路是，无外涵道风扇，但是有可以自由关闭的外涵道，低速涡喷，屏蔽外涵道，高速状态屏蔽核心机，直接由外涵道到加力燃烧室，高速实际是冲压发动机，这种思路大概还分为两种构型，一种是借用外涵道进气直接关闭核心机燃烧室直接用加力燃烧，还一种另外设置一套外涵道与冲压发动机，第二种方案相对简单一些，对核心机的改动也很少，而且相对独立，目前多用于一些高效能的导弹上。上述两种构型我国均有研究，实际很久以前就有报道过的涡喷-冲压串联发动机就更接近前者，这种发动机有个特点就是主要用于超高音速飞行，低速油耗是很高的，而且冲压发动机必须达到音速才能点着，（超音速有压缩，就不需要压气机了），这种设计重要用于超高音速的蛋蛋或是侦察机、轰炸机，但是起降性能感人。
第二种思路，就是涡扇变涡喷，通过调节阀门自由屏蔽外涵道，核心机不会大的变化。这种思路今后将广泛运用在主流战机上，好比美国人提出的概念是变循环，提高裕度范围，实际就是通过阀门涡扇变涡喷，但是我认为这种四路实际还是会涉及到核心机的设计，那么能不能通过改变涵道比来提高效率呢
我的想法是在外涵道风扇之后，燃烧室之前，加一个辅助进气口，可以设置在机翼上方，低速状态下可以打开进气口吸气扩大涵道比，减速（平均速度），减压（喷口静压），降温，还能增加流量，实际外涵道是有一定压缩的，所以也有人把涵道风扇当做初级离心式压气机，因为没有静子叶片增压的效果也是很小的，可以说外涵道主要作用就是增速减压，又由于实际不同发动机的外涵道的设计不一样，有逐步收拢外涵道的，也有几乎平行的外涵道或者是几乎很短的外涵道，甚至也会有追求高性能适当膨胀的外涵道，但实际不管是加速还是加压都是为了配合核心机，过分加速会造成平均速度下降并不明显，虽然也降压了，如果加压则有可能降速明显但是减压不明显，对调节片要求也高，我的设想是外涵道适当收缩，减速加压，并且调整外涵道风扇结构，放弃完全使用离心式，放弃加压，只追求加速，这样就可以减压，同时核心机适当提高压气机的压缩比，我的初衷就是外涵道比外界增速减压，通过调节阀门可以打开辅助进气装置，可以进一步增速减压，这样在高亚音速的时候比较省油，高音速的时候其涵道比又小于一般涡扇飞机，所以效率高，
还有一种思路就是现在有人提出不需要几级压气机就设置几级转子和涡轮了，可以改为单转子或双转子，但是可以加变速箱，实际可以达到无级变速的状态，这个也是一种办法，是通过改善机械效率提高性能，提高其他效率，我感觉也可能是未来的方向
实际还有一种思路就是高效喷口，变相的调节涵道比，而且已经有了成品，这种高效喷口就是类似M88的引射喷口，实际和我外涵道辅助进气口异曲同工，不同的是引射喷口对于前端降温不明显，而我设置在主风扇后主燃烧室之前有几个好处，一个是前端降温更明显（涡轮），一个是更靠前设置辅助进气口时涉及到的动作面对于俯仰影响小。因为我设计的中还有给上表面加速的减压的作用。自然升力也有提升。

当然概念上的创新必须要基础科学的支持，不管哪种构型，材料上的进步，会给设计锦上添花。众所周知，涡喷到涡扇加入外涵道的作用就是降温，降速（平均速度），减小膨胀（降低静压）但是又由于实际流量增加，整体推力并没有明显损失，而且实际效果很好
但这个涵道实际不能太大，过大的涵道会造成迎风阻力加大，虽然在某些亚音速状态比较省油，但是会造成速度过低。
我们都知道发动机都有个裕度，也就是说在一定状态下会发挥高效率
实际现在主流战斗机发动机有几种思路，
一种思路是，无外涵道风扇，但是有可以自由关闭的外涵道，低速涡喷，屏蔽外涵道，高速状态屏蔽核心机，直接由外涵道到加力燃烧室，高速实际是冲压发动机，这种思路大概还分为两种构型，一种是借用外涵道进气直接关闭核心机燃烧室直接用加力燃烧，还一种另外设置一套外涵道与冲压发动机，第二种方案相对简单一些，对核心机的改动也很少，而且相对独立，目前多用于一些高效能的导弹上。上述两种构型我国均有研究，实际很久以前就有报道过的涡喷-冲压串联发动机就更接近前者，这种发动机有个特点就是主要用于超高音速飞行，低速油耗是很高的，而且冲压发动机必须达到音速才能点着，（超音速有压缩，就不需要压气机了），这种设计重要用于超高音速的蛋蛋或是侦察机、轰炸机，但是起降性能感人。
第二种思路，就是涡扇变涡喷，通过调节阀门自由屏蔽外涵道，核心机不会大的变化。这种思路今后将广泛运用在主流战机上，好比美国人提出的概念是变循环，提高裕度范围，实际就是通过阀门涡扇变涡喷，但是我认为这种四路实际还是会涉及到核心机的设计，那么能不能通过改变涵道比来提高效率呢
我的想法是在外涵道风扇之后，燃烧室之前，加一个辅助进气口，可以设置在机翼上方，低速状态下可以打开进气口吸气扩大涵道比，减速（平均速度），减压（喷口静压），降温，还能增加流量，实际外涵道是有一定压缩的，所以也有人把涵道风扇当做初级离心式压气机，因为没有静子叶片增压的效果也是很小的，可以说外涵道主要作用就是增速减压，又由于实际不同发动机的外涵道的设计不一样，有逐步收拢外涵道的，也有几乎平行的外涵道或者是几乎很短的外涵道，甚至也会有追求高性能适当膨胀的外涵道，但实际不管是加速还是加压都是为了配合核心机，过分加速会造成平均速度下降并不明显，虽然也降压了，如果加压则有可能降速明显但是减压不明显，对调节片要求也高，我的设想是外涵道适当收缩，减速加压，并且调整外涵道风扇结构，放弃完全使用离心式，放弃加压，只追求加速，这样就可以减压，同时核心机适当提高压气机的压缩比，我的初衷就是外涵道比外界增速减压，通过调节阀门可以打开辅助进气装置，可以进一步增速减压，这样在高亚音速的时候比较省油，高音速的时候其涵道比又小于一般涡扇飞机，所以效率高，
还有一种思路就是现在有人提出不需要几级压气机就设置几级转子和涡轮了，可以改为单转子或双转子，但是可以加变速箱，实际可以达到无级变速的状态，这个也是一种办法，是通过改善机械效率提高性能，提高其他效率，我感觉也可能是未来的方向
实际还有一种思路就是高效喷口，变相的调节涵道比，而且已经有了成品，这种高效喷口就是类似M88的引射喷口，实际和我外涵道辅助进气口异曲同工，不同的是引射喷口对于前端降温不明显，而我设置在主风扇后主燃烧室之前有几个好处，一个是前端降温更明显（涡轮），一个是更靠前设置辅助进气口时涉及到的动作面对于俯仰影响小。因为我设计的中还有给上表面加速的减压的作用。自然升力也有提升。

当然概念上的创新必须要基础科学的支持，不管哪种构型，材料上的进步，会给设计锦上添花。