■ 朱大明/ 中國航發(fā)研究院

在相當(dāng)長的一段時(shí)間里，飛機(jī)和發(fā)動機(jī)是按照安裝界面分別設(shè)計(jì)的。雙方根據(jù)安裝關(guān)系和約定指標(biāo)各自研制、驗(yàn)證和定型，最后在總裝線上裝配形成產(chǎn)品。這種各自獨(dú)立的發(fā)展方式雖然有利于自身的發(fā)展提高，但也產(chǎn)生了諸多問題。比如，為了給自己的設(shè)計(jì)留有足夠的裕度，可能會給對方提出較高的指標(biāo)需求。由于飛機(jī)是發(fā)動機(jī)的用戶，也是產(chǎn)品的最終交付形式，所以發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo)絕大多數(shù)來自飛機(jī)，導(dǎo)致飛機(jī)對發(fā)動機(jī)提出的設(shè)計(jì)需求存在“低效裕度”。

飛機(jī)靠機(jī)翼上下氣流速度差產(chǎn)生升力、發(fā)動機(jī)靠噴管(或推進(jìn)器)排氣產(chǎn)生推力，這種氣動力學(xué)方面的一致性也是飛發(fā)一體化設(shè)計(jì)的根源所在。利用發(fā)動機(jī)進(jìn)口的抽吸作用和排氣的引射作用、結(jié)合發(fā)動機(jī)安裝位置的優(yōu)化，大大提高了飛機(jī)升阻比，這種飛機(jī)發(fā)動機(jī)氣動一體化設(shè)計(jì)已經(jīng)通過了飛行試驗(yàn)驗(yàn)證。對于使用化石燃料的飛機(jī)，發(fā)動機(jī)是其唯一的動力來源，所以電力和控制的一體化被優(yōu)先考慮。而隨著飛行速度加快、續(xù)航時(shí)間變長、發(fā)動機(jī)渦輪進(jìn)口總溫提高以及定向能武器的發(fā)展，能量管理的一體化也越來越重要。飛機(jī)完成多種非常規(guī)任務(wù)的需求使得推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越來越創(chuàng)新，例如，在可高速平飛的垂直起降飛機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)中，升力器、推進(jìn)器與飛機(jī)的結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)對整個(gè)飛機(jī)的效能起到?jīng)Q定性作用。

這些飛機(jī)和發(fā)動機(jī)在性能、結(jié)構(gòu)、控制和能量管理方面的一體化打破了二者傳統(tǒng)的、以安裝關(guān)系為基準(zhǔn)的界面，使得飛機(jī)整機(jī)性能突破了飛機(jī)和發(fā)動機(jī)各自進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展限制，進(jìn)入了一個(gè)革命性的發(fā)展空間。