變循環(huán)航空發(fā)動機，是最近幾年高頻出現(xiàn)的一個詞匯。之所以被各軍事強國所高度重視，就是因為這種發(fā)動機是和各大國正在全力攻關的第6代戰(zhàn)機所配套的航發(fā)項目，正如說起5代戰(zhàn)機必然有隱身性能一樣，那么若6代機不具備變循環(huán)發(fā)動機，那么這種6代機也只能是一種偽6代。傳統(tǒng)的航空渦扇—渦輪發(fā)動機的熱力循環(huán)特性是固定不變的，一種發(fā)動機只能在一種模式下工作，并且僅在有限的飛行包線范圍內(nèi)具有最好的性能。這往往是現(xiàn)役航發(fā)的一個難以克服的死結(jié)。比如某超級大國著名的F404—F414中等推力航空發(fā)動機，這種航發(fā)在海平面和6000米以下的中低空的推力很強勁，燃油效率也高，這是因為他的葉片和渦輪和外殼之間的密封性能基本做到了極致，幾乎可以發(fā)揮每一克氧氣的燃燒效率。而這類發(fā)動機一旦到了萬米以上的高空，在高空高速下出現(xiàn)準沖壓燃燒狀態(tài)，高度密封的渦輪幾乎成了一個累贅。

發(fā)動機的推力會急劇下降。因此裝備這類發(fā)動機的戰(zhàn)斗機都盡量避免飛的太高。還有一個與前面的例子幾乎相反的典型，這就是著名的F22A的發(fā)動機F119。這種先進大推力發(fā)動機為了追求高空超音速巡航性能，因此涵道比做的非常小，幾乎和過去的渦噴發(fā)動機差不多。因此在高空性能非常好。而因為涵道比過低，其在低空的推力就大打折扣，燃油效率甚至比不過落后他一代的三代渦扇，非常的耗油。因此F22A的航程是出了名的腿短。甚至遠遠不如F16A等典型的偏輕型的三代機，這就造成F22A不能適合空域廣闊的戰(zhàn)場環(huán)境。先進變循環(huán)發(fā)動機技術的出現(xiàn)就是要解決前兩類發(fā)動機不能兼顧高空和低空性能的矛盾，可以通過改變一些部件的幾何形狀、尺寸或位置，來調(diào)節(jié)其熱力循環(huán)參數(shù)：如增壓比 、渦輪進口溫度、空氣流量和涵道比，改變發(fā)動機循環(huán)工作模式。

在幾乎所有包線下，都維持高推力的同時確保低油耗，使發(fā)動機在各種飛行情況下都能工作在最佳狀態(tài)。與此同時，變循環(huán)發(fā)動機能以多種模式，包括渦輪模式、渦輪風扇模式和沖壓模式等工作，因而在亞聲速、跨聲速、超聲速和高超聲速飛行狀態(tài)下都具有良好的性能。 目前研究的重點是改變涵道比，如發(fā)動機在爬升、加速和超聲速飛行時涵道比減小，接近渦噴發(fā)動機的性能，以增大推力；在起飛和亞聲速飛行時，加大涵道比，以渦扇發(fā)動機狀態(tài)工作降低耗油率和噪聲。

現(xiàn)役航空發(fā)動機從前往后結(jié)構(gòu)，依次為進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪、后燃器和噴口。對應的過程是空氣吸入、空氣壓縮增壓、空氣混合燃燒、帶動渦輪旋轉(zhuǎn)、尾部二次點燃或者不點燃的噴出做功。變循環(huán)發(fā)動機則采用渦輪風扇體制，將氣流分在三個涵道，但這三個涵道可以變換大小口徑，通過組合搭配成就最佳的工作模式，在需要經(jīng)濟巡航時，2個調(diào)節(jié)板向下調(diào)節(jié)，擋住通過燃燒室的氣流，使發(fā)動機工作在螺旋槳模式，當需要進行跨音速機動時，調(diào)節(jié)板1向下調(diào)節(jié)，2向上調(diào)節(jié)，組成一個渦扇發(fā)動機。當要進行超音速巡航時，調(diào)節(jié)板1、2均向上偏，使其成為一臺渦噴發(fā)動機。假如發(fā)動機使用了任務規(guī)劃體制，還可以根據(jù)不同的任務使用電腦規(guī)劃發(fā)動機的作用方式達到最佳作戰(zhàn)效能。

變循環(huán)發(fā)動機原理看起來很簡單，但在工程上實現(xiàn)起來是十分艱巨的，發(fā)動機工作在高溫高壓和極高轉(zhuǎn)速的情況下，原則上最好不要有任何的結(jié)構(gòu)變換，否則會帶來發(fā)動機部件的損傷導致發(fā)動機出現(xiàn)安全問題，擋板的偏移也會帶來氣流的瞬時畸變，導致發(fā)動機工作不穩(wěn)定甚至停車。不過一旦突破，那么在同等燃油的情況下飛機的滯空時間可以提高50%，航程增加33%，減少25%的燃油消耗率，達到60%的驚人燃油熱吸收率。

變循環(huán)發(fā)動機的研發(fā)上，某超級大國的GE走在了全球的前列。從20世紀70年代，就開始大力研究軍用變循環(huán)發(fā)動機。GE公司研制了從YJ101第一代變循環(huán)驗證機到GE21、GE33，即后來的YF120，以及可控壓比發(fā)動機等一系列變循環(huán)預研驗證機。尤其是YF120還參加了第四代戰(zhàn)斗機的動力選型，是世界上第一種經(jīng)飛行驗證的戰(zhàn)斗機用變循環(huán)發(fā)動機。YF120曾經(jīng)被安裝在YF23戰(zhàn)斗機上，輕易的飛出不開加力1.9馬赫的驚人的高速度。若不是YF23在競標中被算計下馬，那么超級大國恐怕已經(jīng)提前20年批量用上這種先進的發(fā)動機了。在這方面，某方必須加大投入，奮起直追！