近年來，隨著美、歐、俄等世界航空發達國家和地區的新一代作戰飛機、新一代遠程轟炸機、無人作戰系統、未來旋翼機以及高超聲速飛行器的不斷探索發展，其技術特征已經基本明晰，下一代軍用航空動力技術的需求也應運而生。目前，以變循環發動機、高效嵌入式渦輪發動機、超燃沖壓發動機、先進渦軸發動機、組合循環發動機、非傳統新能源動力等為代表的新型航空動力技術正在開展試驗驗證，有些技術已經取得實質性進展和突破。

　　國外下一代軍用航空動力技術重點領域研究進展

　　從目前國外軍用航空動力技術研究現狀來看，目前下一代航空動力技術主要有以下幾個方面：

　　變循環發動機技術

　　通過改變發動機部件的幾何形狀、尺寸或位置來優化熱力循環，在各種飛行條件和工作狀態下提供良好的性能。自適應發動機技術是在變循環發動機的基礎上增加自適應控制后的進一步發展。美國已經突破自適應發動機技術的概念驗證和關鍵技術，原計劃到2014年完成整機試驗，但尚無報道證實。

　　高效嵌入式渦輪發動機技術

　　以嵌入式安裝的8900~15575daN(1daN=10N)推力的小型渦扇發動機，與基準機相比耗油率降低30%，推重比提高60%，待機時間延長2倍，功率提取達到400千瓦，可滿足未來的中高空情報、監視和偵察(ISR)平臺的無人作戰飛機和運輸機的超強耐久性和超長航程需求。2013年，羅羅公司已經完成了壓比超過70的壓氣機試驗，計劃到2019年試驗高效渦輪發動機整機。

　　先進渦軸發動機技術

　　目前美國正在實施多項先進渦軸發動機研究計劃，包括小型重油發動機(SHFE)、先進經濟可承受渦輪發動機(AATE)、改進渦輪發動機項目(ITEP)、未來經濟可承受渦輪發動機計劃(FATE)、替代概念發動機(ACE)計劃、先進變速動力渦輪(AVSPOT)計劃等，改進和替換現有發動機，探索新概念渦輪發動機技術，為下一代和未來渦軸發動機的型號研制打下基礎。

　　超燃沖壓發動機技術

　　超燃沖壓發動機是指燃料在超聲速氣流中進行燃燒的沖壓發動機，具有結構簡單、重量輕、成本低、比沖高和速度快(馬赫數6~25)的優點。美國是目前超燃沖壓技術研究的主力，開展了多項超燃沖壓發動機演示驗證活動。其中具有典型意義的是美國X-51A項目，已經驗證了采用碳氫燃料超燃沖壓發動機的技術可行性。

　　組合循環動力技術

　　采用渦輪發動機和雙模態沖壓發動機的渦輪基組合循環動力系統(TBCC)是在大氣層內飛行的空天飛行器的一個很好的選擇，而基于火箭技術的火箭基組合循環(RBCC)發動機則適合于跨大氣層飛行的空天飛行器。渦輪基組合動力技術由于其在下一代高超聲速ISR/打擊平臺的應用前景，近年來研究更為活躍，而火箭基組合動力技術的研究成果并不明顯。美空軍在規劃中仍將組合循環動力作為其高超聲速飛行器推進的重要解決方案。

　　爆震發動機技術

　　脈沖爆震發動機是眾多爆震推進概念中最受關注的，也是探索時間最長、研究最深入、最接近實用的爆震發動機，具有熱效率高、比沖大以及結構簡單等特點，是目前惟一能以雙模式工作的發動機概念，被視為未來軍用和航空航天運輸領域最有前途的新概念發動機之一。國外已在脈沖爆震技術的研究方面投入了大量的人力和物力，并已驗證了實際應用的可行性。

　　非傳統新能源動力技術

　　燃料電池可以直接將氫轉化成電和熱，無排放、噪音小，不但節省了燃料，對環境也沒污染。燃料電池的效率是內燃發動機的兩倍以上。目前，國外采用液氫燃料電池推進系統的高空長航時無人機已經進行了飛行試驗。太陽能動力飛機是以太陽輻射為推進能源的飛機，目前許多國家都在進行相關技術的研究，發展以太陽能為能源的高空長航時無人機，從而大幅提高續航時間，并已實現夜航，將實現環繞地球飛行。

滿足下一代航空裝備需求的關鍵動力技術

　　從當前國外政府和企業重點發展的航空動力技術研制項目來看，未來將圍繞新一代航空平臺，將重點發展如下關鍵動力技術：

　　自適應發動機技術將是美國下一代戰斗機和轟炸機的重要動力形式

　　自適應發動機可滿足下一代戰斗機、轟炸機、戰術飛機、超聲速客機和高超聲速飛行器等多種軍民用飛行平臺的動力需求，將引發航空推進領域的一場新變革。美國2012年啟動“自適應發動機技術發展”(AETD)項目，將研制全尺寸的自適應發動機技術驗證機，驗證能夠用于第六代戰斗機、未來轟炸機和其他戰術飛機的低油耗發動機技術，為2020年后下一代作戰飛機的研制做好準備。2014年美國空軍預算披露，未來將投資15億美元加速該技術的成熟。

　　新能源動力技術可大幅提高未來長航時無人機的耐久性

　　長航時無人機推進系統的類型包括渦扇發動機、渦輪-活塞組合發動機，以及燃料電池和太陽能動力等。為大大提高“全球鷹”級飛行器的耐久性，國外對各種替代推進系統進行了大量研究。隨著氫燃料、燃料電池和太陽能電池系統的逐步成熟，長航時無人機的耐久性預計可提高10倍。

　　變轉速渦軸發動機是未來旋翼機動力的重要方向

　　變轉速渦軸發動機可以大幅提高發動機效率、降低油耗和增加航程，與美軍未來旋翼機的需求十分吻合，而變轉速渦軸發動機的關鍵技術在于變轉速動力渦輪。因此在ACE計劃中變轉速動力渦輪是潛在的技術發展途徑之一，而且AVSPOT計劃將專門研究這一關鍵技術，爭取把其融入到JMR旋翼機的先進發動機中。

　　渦輪基組合循環發動機是未來高超聲速飛行器關鍵技術

　　國外正在加緊研制適應高超聲速的動力裝置，渦輪基組合循環動發動機是其中一個重要方向。2013年洛克希德·馬丁公司公布SR-72高空無人機偵察機就將采用這種動力系統。同時，“三合一”組合高超聲速推進系統、以定容燃燒(CVC)發動機為基礎的組合循環方案等新型渦輪基組合動力方案也不斷涌現。

　　下一代航空動力技術對航空裝備研制的影響分析

　　下一代動力技術的應用可行性分析

　　根據技術成熟度評估(TRA)，整體來看，目前國外在自適應發動機技術、氫燃料動力技術、渦輪基組合循環發動機技術等先進航空動力技術領域正處于研究和驗證階段，預計到2020年前完成驗證機驗證，達到TRL6級，能夠用于下一代航空動力系統的研制，并支持下一代戰斗機、轟炸機、無人機和高超聲速飛行器在2030年前投入使用。而變轉速渦軸發動機技術等要到2020年以后才能成熟，要用于JMR旋翼機仍需加速技術驗證和工程化應用。

　　下一代航空動力技術對航空裝備研制的影響

　　提升下一代航空裝備的性能水平。美空軍在2010年發布的《技術地平線》中認為，下一代高效燃氣渦輪動力是運用非常廣泛的技術，可大幅提高下一代作戰飛機、遠距離打擊和長航時ISR系統等的燃油效率。超燃沖壓發動機、組合循環動力技術的成熟和應用使全球精確打擊、快速全球機動、低成本可重復使用入軌系統成為可能。高效太陽能電池、燃料電池以及綜合電力管理系統技術使全球一體化ISR能力大幅提高。

　　催生新型航空平臺和武器的產生。無論是發展軍用遠程打擊和偵察系統，還是未來民用航空動力的應用，超燃沖壓動力技術都將扮演重要的角色。近期超燃沖壓發動機的技術成果最直接而明確的應用方向是全球打擊武器(HSSW)項目，正在發展能夠實施精確打擊的高超聲速巡航導彈。遠期來看，超燃沖壓發動機技術必將為ISR/打擊平臺的發展奠定基礎，使平臺能常規起降，巡航馬赫數達到4，同時能夠在無通信和衛星支持的情況下實現對禁入區域的滲透。

　　國外下一代航空動力技術研究將重點提高發動機的經濟可承受性，采用自適應、變轉速等手段，以自適應循環發動機、多電發動機、變轉速渦軸發動機及渦輪基組合循環發動機技術等為主要方向，充分利用預研計劃、技術開發階段工作開展部件、核心機和整機驗證，逐步提升技術成熟度，降低型號研制風險，滿足下一代戰斗機、遠程轟炸機、ISR飛機、旋翼機及高超聲速飛行器的動力需求。