有关俄罗斯在高马赫数涡轮发动机方面的研究报道较少，但是苏联早期也开展一系列高速飞机动力技术的研究：RD-31发动机最早采用在进口前喷入甲醇和水混合液增加推力的技术措施，也说明俄罗斯在射流预冷技术方面有很好的基础，完全有能力再改进优化，进一步扩展发动机工作包线；在20世纪60—80年代，苏联利用已有的R-11-300系列加力涡喷发动机和AI-25涡扇发动机开展了不同构型涡轮基组合循环（TBCC）动力的广泛计算和试验研究，在TBCC动力方面也具有一定的技术基础。

米格-41飞机发动机路线分析

综上不难看出，俄罗斯的Ma3一级涡轮发动机已通过飞行试验验证，有很好的技术基础，并且在射流预冷、TBCC动力等方面也有技术积累和基础。对于米格-41飞机采用什么发动机，可能的技术路线方向主要有两条。

第一条技术路线是对已有Ma3一级涡轮发动机改进升级，进一步扩展其工作马赫数至Ma3.5左右，之后再辅以射流预冷技术，降低发动机进口总温和增加推力，使涡轮发动机工作马赫数扩展至Ma4～4.3。采用这条路线，可以充分利用俄罗斯已有的技术基础，发动机的改动最小，短期内可实现，也基本可以保证米格-41飞机2025年批量生产的时间节点。如果将已有Ma3一级涡轮发动机直接升级到Ma4～4.3，走美国RTA的路线，相比将Ma3扩展到Ma3.5所面临的技术难度要大的多，按俄罗斯一贯的“实用”和“简单”的技术理念和美国新研RTA终止的情况，这种可能性不大；如果只在已有Ma3一级涡轮发动机基础上增加射流预冷提高到Ma4，发动机进气总温需要从Ma4时的910K降低到Ma3时的607K，冷却降温量较大，如按RD-36-41发动机Ma3巡航时的空气流量95kg/s计算，其所需的喷水量为9.3kg/s，如在Ma4条件下工作3min其水箱容量将是1674L，远远大于米格-25飞机的250L水箱，且如果在Ma3.5附近长时间喷水巡航，其总水量会更大，必将占据飞机可带燃料的空间；此外即使发动机在Ma4～4.3工作，也只能做短时间停留（米格-25飞机在Ma2.83飞行就有3min的时间限制），而较长时间巡航状态可能在Ma3.5左右。

第二条技术路线是利用已有Ma3一级涡轮发动机，构建与亚燃冲压发动机组合的TBCC动力系统，到达Ma3时完成与亚燃冲压发动机的转换，之后由亚燃冲压发动机继续助推到Ma4～4.3，并实现较长时间巡航。苏联早期已利用小型涡轮发动机开展一系列TBCC技术研究，有一定的技术基础；俄罗斯对Ma3一级的涡轮发动机稍加改进即可作为大推力TBCC的涡轮基，也为模态转换提供了很好的基础；亚燃冲压发动机技术还可借鉴其导弹动力技术；此外就是要解决两种发动机组合及工作转换等关键问题，这些问题经过一定时间的研究和验证也将逐步解决。

米格-41飞机计划在2025年批量生产，因此留给解决发动机技术难点的时间有限。考虑米格-41对米格-31飞机的继承性，兼顾俄罗斯已有高马赫数涡轮发动机技术基础、Ma4一级发动机技术需求和难度，笔者认为，短期内米格-41飞机发动机最有可能采取第一条技术路线，保障米格-41飞机研制成功并具有Ma4～4.3短时飞行能力；后续随着TBCC动力技术的不断发展和成熟，发动机再逐步发展到第二条技术路线上，到时可由亚燃冲压发动机在Ma4～4.3实现较长时间巡航，从而进一步发挥飞机的作战效能。

文/芮长胜、扈鹏飞，中航工业沈阳发动机设计研究所 原载于《国际航空》2016年第4期

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