中国航空发动机呈井喷式发展 新建高空模拟基地

国外航空发动机高空模拟发展趋势示意图

　　国内外高空模拟试验技术的发展趋势

　　1.国外发展趋势

　　高空台建设和高空模拟技术研究基本上可分为五个阶段。

　　第一阶段是诞生期，从上世纪40年代初到50年代中期。该阶段主要因为涡喷发动机诞生并使飞机突破声障后，喷气发动机研制要求在模拟空中飞行条件下进行试验，因此航空发动机高空模拟试验设备应运而生。本阶段高空模拟主要针对第一代喷气发动机和发动机的空中(稳态)性能。

　　第二阶段是成长期或迅发期，从50年代中期到60年代中期。该阶段主要因为飞机飞行范围迅速扩大和喷气发动机快速发展，发动机研发要求试验全包线范围内的工作性能，因而高空模拟设施得到蓬勃发展。本阶段高空模拟主要针对第二代喷气发动机和发动机的空中性能/功能，如美、俄、英、法等国在该阶段建设了大量的高空台。其中美国建设了7个高空模拟试验基地16个高空舱，英国建设了3个基地7个舱，俄罗斯(前苏联)建设了两个基地5个舱。

　　第三阶段是成熟期，从60年代中期到70年代末。该阶段主要因为飞机战技性能提高使发动机的进/发相容性问题突出，要求全包线范围内发动机性能/功能试验的同时，还要对发动机的进/发相容性进行验证与评估，因而自由射流高空模拟设施得到较大发展，同时高空模拟在发动机研制中的重要地位也自然确立。该阶段主要针对第三代喷气发动机和发动机的空中性能、功能与适用性，如美、英分别建设了推进风洞、自由射流试验舱，俄也在原有基础上扩充了自由射流试验功能。我国在该阶段立项建设连续气源航空发动机高空模拟试验基地，处于建建停停的特殊历史阶段。

　　第四阶段是完备期，从70年代末到90年代中期。该阶段主要因为大涵道比涡扇发动机的发展和战斗机战技指标的进一步提升，使已有高空模拟能力不能满足发动机的高空试验需要，同时充分认识到没有功能完备的高空台和先进的高空模拟技术，就不可能研制出先进的高性能航空发动机，因而出现了巨型高空台。美国在高空模拟绝对占优条件下，及时投巨资兴建了直径8.5米、气源功率约450兆瓦的高空台并开展了相应的高空模拟技术研究。本阶段主要针对第四代喷气发动机和大涵道比涡扇发动机的空中性能、功能与适用性、耐久性等，同时也广泛开展了数字化技术研究。我国在该阶段完成了高空模拟试验基地建设，并投入使用。

　　第五阶段是集成期或智能期，从90年代初期开始。一方面飞机战技指标持续提升，另一方面新概念发动机与飞行器不断涌现，使高空模拟试验的成本和风险不断攀升。因此，一个国家的高空模拟试验基地呈现资源整合与优势集成的发展势头，同时智能化高空模拟试验技术研究也得到开展和应用，如美国基本上由阿诺德工程发展中心整合和集成他的航空发动机高空模拟资源。值得关注的是，本阶段亚洲邻国日本、韩国、印度也随其经济实力增长和发动机研制水平提升大力开展高空台的建设和高空模拟技术研究。我国在该阶段具备了涡轴发动机高空模拟的试验能力。