Fly Knight/文

变循环航空发动机（VCE）指的是通过改变航空发动机一些部件的几何形状、尺寸或位置来改变它热力循环的发动机。它能以涡喷、涡扇或冲压等不同工况下工作，其原理是改变航空发动机的增压比、涡轮前温度、空气流量和涵道比，可以让发动机在各种飞行和工作状态下都具备良好的性能。

根据航发公司的研究数据显示，变循环发动机可使亚音速飞机的航程和续航时间增加30%和70%，使超音速飞机的航程和续航时间增加40%和80%。如果相应技术得以应用，会让飞机的整体性能提升一个台阶，可谓是具有里程碑意义的重大进步！

变循环发动机目前主要研究方向是改变涵道比。变循环发动机在常态下是一台低涵道涡扇发动机或带有外涵道的涡喷发动机。当速度提升时，涡扇的前风扇会停止工作并调整到阻力最低的状态，例如关闭外涵道，这时就会成为一台涡喷发动机。当速度进一步提升时，涡喷发动机会关闭进气道，并开启外涵道在外涵道末端点火，这时就成为了冲压发动机。理想状态下，一台变循环发动机就集三种发动机的性能优势，可以高效应对低速飞行到高超音速飞行的情况。

变循环发动机在爬升、加速和超音速飞行时减小涵道比，以增大推力。在起飞和亚音速飞行时，增加涵道比，以降低耗油率和噪音。它能有效应对亚音速飞行和超音速飞行间的固有矛盾，还能减小推进系统的安装损失，提高航发性能，达到事半功倍的效果。

世界上最早的投入使用的变循环发动机是SR-71“黑鸟”搭载的J58涡轮-冲压组合式变循环发动机，它是普·惠公司的独门法宝。“黑鸟”从诞生之日起仍然保持一系列的速度和平飞高度纪录，可谓是航空史上的一个奇迹。但是由于涡轮-冲压组合式变循环发动机理念太过超前，这种技术并未得到大规模应用。

从1960年代开始，战斗机是变循环发动机的最大推动力。随着飞机的飞行包线不断扩大，只有变循环发动机才能满足战斗机多飞行状态的性能要求。随着工程师更加关注飞机机体和推进系统一体化设计，变循环发动机还能减少溢流和后体阻力。

通用电气（GE）在这方面的研究处于领先位置。早在1976年，GE就在第一代变循环发动机中引入了可调面积涵道引射器（VABI）。GE研发的第三代变循环发动机是F120，它还是世界首款经飞行验证的变循环发动机，并作为美国空军先进战术战斗机（F22）的备选动力，其基本结构是1台带有对转涡轮的双转子涡扇发动机，低压涡轮驱动2级风扇。

2007年，美国启动了自适应通用发动机技术项目，其采用可控压比发动机技术，并在发动机外侧加装1个从主风扇出来的单独外流道和1个“转子叶片上的风扇”。变循环发动机还将在民用航空发动机中发挥更重要的作用。