Adaptive Variable Cycle Engine

En Adaptive Cycle eller Variable Cycle turbofan er en motor, hvor bypass ratio kan ændres så den både kan funktionere som en økonomsk effektiv high-bypass turbofan og en højtydende low-pass turbofan.

Udviklingen startede for mange år siden med det formål at udvikle en motor, som ikke var optimeret til en bestemt anvendelse, men både var optimeret til krævende operationer ved høj hastighed og brændstofbesparende brug i andre situationer, og dermed give flyet længere rækkevidde.

I 2010’erne blev programmet fokuseret på at udvikle en erstatning til Pratt & Whitney F135 motor på F-35. GE arbejdede med motoren XA100 og Pratt & Whitney med XA101.

Variable Cycle Engine; kilde: ResearchGate, Creative Common

Begge motorer var såkaldte trestrømsmotorer, hvor en tredje kanal ud over bypass-kanalen og selve forbrændingskanalen kan omdirigeres til den ene eller anden af disse to. Det lyder ret simpelt, men er ikke så nemt at få til at fungere med høj sikkerhed og lang levetid, som er kravet til moderne flymotorer. For samtidig skal en motor til et moderne militærfly være i stand til at levere supercruise – dvs. længerevarende flyve med -men ikke nødvendigvis opnå- overlydshastighed uden efterbrænder, hvor flybrændstoffet sprøjtes direkte ind i udstødningsflammen, hvilket hurtigt tømmer flyets brændstoftanke.

Arbejdet med at erstatte motoren på F-35 blev opgivet (lige som arbejdet med en alternativ mere traditionel motor F136 fra GE), og projektet med en adaptive variable cycle motor blev i stedet rettet mod 6. generations NGAD flyprojektet i det såkaldte Next Generation Adaptive Propulsion (NGAP) program, hvor GE’s projekt blev omdøbt til XA102 og P&W’s til XA103.

Ud over selve motorens design, er indbygningen af motoren i flyskroget i et stealth kampfly også kritisk. Den forreste roterende ventilator må ikke kunne ses, da det vil give en stor radarsignatur. Dette kan undgås ved at give luftindtaget en S-formet udformning, som funktionsmæssigt dog ikke er nogen fordel for motoren. Og den varme udstødning giver et kraftigt infrarødt signal, som mere og mere bliver anvendt som et supplement til radardetektion.  Det gælder derfor om at køle udstødningsgassen og fx at afskærme denne med keramiske kakler og lede gassen ud oven på flyet, som det sker på bombeflyet B-2, så udstødningsgassen ikke umiddelbart kan ses fra jorden. Jo højere bypass ratio jo koldere udstødning, så her vil en adaptive variable cycle motor også have en fordel ved at kunne flyve med højere bypass ratio end med en traditionel turbofan til et kampfly.

Skriv en kommentar