作者：刀口团队 / 92军迷
随着歼-20的正式入列，军迷们开始关心我国的第六代战斗机会是什么样？是否已经开始研制？与五代机相比，六代机应该具备什么独特的性能？最近中航工业举办技术成果展，其中有个视频是关于新型发动机。下面是视频的截图。
我们暂且不看图中的文字说明，先来看看视频中的这个发动机有什么特别之处。从图中的诸多特征可以看出，这个视频里的飞机平台用的是鹘鹰，这回不是视频的制作方偷懒，而是为了保密。
根据我国军备“使用一代、研制一代、预研一代”的原则，歼-20入列说明下一代战机的研制项目已经正式上马，预研是时间就更早，还处于保密状态的研制平台，自然是不能曝光，哪怕是模型。
从上图不难发现这台发动机比RD-93 / WS -13更长，因为它的前端几乎顶到腹部弹仓，鹘鹰如果这样发动机就无法进气了。仔细观察增加的长度是因为这台发动机的加力燃烧室特别长。
下面是根据鹘鹰和WS-13的长度合成的图，以及RD-33的实物图，可以看出加力燃烧室的长度只占发动机总长度的一小部分，而上图的加力燃烧室占发动机的长度的一半。
视频中的文字说明这是一台涡喷发动机，可是传统的涡喷发动机也不可能加力室占发动机长度的一半，显然这是新型的涡喷发动机。读者可能会问：涡喷发动机不是被认为是“落后”的吗，为什么还要投入研制新的型号呢？我们先来看看涡喷和涡扇发动机有什么不同（下图）。
拼图（上）是涡扇发动机的剖面图，可以看到发动机的进气有内外两个涵道。来自飞机进气道的气流一部分通过高低压压气机叶片的增压进入燃烧室，与燃料混合燃烧产生高温高压气流。高压气流一方面向后喷射产生推力，一方面推动发动机的涡轮叶片，再通过传动轴带动前面的压气机和风扇。风扇转动所吸入的另一部分冷空气，流经外涵道向后喷射。我们常说的涵道比就是指外涵道与内涵道的面积之比。
拼图（下）是涡喷发动机的结构示意图，它没有风扇和外涵道，所以发动机的推力只有燃烧后高温高压气体向后喷射所产生的推力。
假如是相同的核心机制成的涡喷和涡扇两台发动机，相同数量的燃料，由于涡扇发动机多了风扇和外涵道，不但增加了一部分风扇带来的推力（推重比高），而且燃料利用率更高，也就是耗油量更低。所以现代战斗机都使用涡扇发动机，运输机使用的涡扇发动机涵道比（风扇直径）更大，就是这个道理，让更多的燃气用于推动风扇产生推力。
那么涡喷是不是就过时了呢？这点要一分为二地看待，事物总有两面性，所谓“针没有两头尖”，各有各的优缺点，技术进步常常带来装备性能的螺旋式上升。
涡扇发动机有推重比高，省油的优点，但外涵道气流的流速毕竟没有燃烧室的高压气流的流速大，同时，燃烧后的高压气流还要间接推动涡扇发动机的风扇做功，也会损失动能，所以从涡扇发动机后端喷射的气流速度，与涡喷发动机相比就较小。
另一方面，由于高空的空气较稀薄，风扇的效率大大降低，所以装备涡扇发动机的战机，最高航速和最大升限普遍都不如涡喷发动机的战机，只是因为三代战机之后的空战更强调中低空的机动性，涡喷发动机此时就显出其不足的一面。
五代机（国内称四代）F-22为了能超巡，其发动机采用更小的涵道比（F-119是0.3、F-100是0.6）也是基于相同的道理，一方面通过先进技术提高军用推力（高推重比），一方面让更多的高温高压气流直接用于喷射推力，这样的发动机才能满足超巡的要求。
F-35不要求超巡，又是单发，为了提高发动机推力和更加省油，涵道比增至5.7。由于这些涡扇发动机的涵道比是固定的，它们优缺点是固有的。那么有没有一种技术能让涵道比是可调的呢？这就涉及到“变循环”技术，简单地说就是通过特殊装置来调节内外涵道的气流比例。
变循环发动机又分成两类，一类是涡喷--涡扇双模发动机。如下图通用公司研发的F-120。通过图中的1#调节板，来控制流经内外涵道的气流比例。当它完全关闭时，外涵道无气流，发动机是接近于涡喷模式。
图中2#调节板控制的绿色气流主要是起冷却的作用（减低红外信号）。这样就同时满足三种不同状态的气流控制要求：涡喷的高速性、较小涵道比涡扇的超巡、较大涵道比涡扇（仍属于小涵道比发动机）的省油模式。
但是上述这种双模变循环发动机还只是在传统的涡喷—涡扇之间变换，是为了能同时兼顾较高的突防速度与省油的巡航模式的要求，战机的最高航速和升限没有变化，所以它只是用于五代机（国内称四代）的改进型，无法满足六代机的需求。
我们回顾战斗机发展史就会发现，每一代的发动机都有质的飞跃，从而带动飞行品质的较大提升，进而产生新的战法来战胜前一代战机。那么六代战机会有什么特殊的作战性能呢？
F-22和歼-20这代战机的隐身性和航电技术已经很先进，再提升也不是质的变化，超机动性能已经接近人体的极限，更高的过载只能用于无人战斗机。但如果在最大升限和最大速度（包括巡航速度）方面有质的飞跃，将会产生五代机无法具备的战术战法。
传统的涡喷发动机虽然在高空高速性能上比涡扇发动机有优势，但最多也只能是双2.5，因此装备传统的涡喷或涡扇发动机肯定达不到六代机的要求，必须另辟蹊径。这就涉及另一类变循环发动机，它是将涡轮发动机与冲压发动机串联组合的新型发动机。下图（上）是这类发动机的结构示意图，它加长了涡轮发动机的加力燃烧室，使其成为冲压发动机的燃烧室。
上图是前苏联曾研制的D-30-F6发动机，它有加长的加力燃烧室。虽然限于当时的技术，还只是不完全的冲压模式，但米格25的最大速度和升限也是当时西方战机无法比拟的。真正做到涡喷 +冲压发动机的是美国黑鸟的J-58发动机（下图）
下图的箭头是J-58在不同模式的气体流向示意图。首先它的进气道口有个可前后移动的进气锥，低马赫数时进气道口的面积大，同时涡喷的进口导流片打开，气流经过内涵道进入涡喷的燃烧室。
当飞行速度达到1.6M.，进气锥开始向后移动，进气道口的面积逐步变小，同时涡喷的进口导流片关闭，气流不经过内涵道，而是直接经外涵道进入冲压燃烧室，此时涡喷发动机停止工作，冲压发动机工作。
黑鸟是靠涡喷发动机起飞和爬升，当飞机到达高空，速度达到可启动冲压模式时，涡喷发动机的进气口关闭，发动机变身为冲压模式，继续提高飞机航速。由于气流不经过涡喷段，飞行的速度越高，发动机的效率越高，并能维持3M.的巡航速度长时间飞行。
下面是此次航空技术展会上播放的两幅视频截图，从图中可以看出几点：
（1）这种发动机的前半段是涡喷发动机，它与传统涡喷的最大区别是有外涵道。因为没有风扇所以还是属于涡喷发动机。中间是火焰稳定器，后面是很长的加力 / 冲压燃烧室。
（2）它不像J-58那样有很长的进气锥，而是像F-120那样靠内外涵道的调节片，改变气流的走向。
（3）非加力状态下，可以使飞行速度达到2.0M.、最大升限22Km（见上图的说明文字）。说明这是一种能达到2.0M.超音速巡航的新型涡喷发动机，而且推重比要比F-22的F-119更高，有可能达到15一级，耗油率自然要比F-119低，这就解决了传统涡喷比较耗油的缺点。
（4）在加力状态，飞行速度可达到3.5—4.0M.，升限是30Km（见下图的文字说明）。这里的“加力”实际上是指“冲压”模式。此时涡喷发动机停止工作，压气机和涡轮的叶片处于“风车”模式。
（5）冲压燃烧室的末端有复杂的装置，应该是矢量喷口的调节机构。
根据上述推理，我们来猜一猜这样的战斗机有什么独特的作战性能。美国当年的黑鸟只是执行战略侦察任务，现在因为有高分辨率的军事侦察卫星，对于军事强国已经没有黑鸟这样的需求，所以中国研制这种升限30Km、飞行速度3.5—4.0M.的战机，主要任务肯定不是用来侦察，而是第六代战斗机。
这种战斗机有着F-22无法比拟的飞行性能。例如当它作为攻击机的时候，可以在22—30Km高空以3.5—4.0M.飞行。此时即使敌方发现，派出F-22也无法拦截。首先是F-22的升限只有19.8Km，最大速度2.25M.，想近距格斗是不可能的。
那么能不能迎头拦截呢？同样不行。首先F-119是涡扇发动机，在高空它的风扇效率低，推力肯定达不到最大推力，F-22的最大航速将打折扣，这样就无法给拦截弹提供太多额外的初速；其次拦截弹要爬升数公里，速度大大减低，以3.5—4.0M.速度飞行的六代机，通过矢量喷管做出超机动规避动作，拦截弹根本就追不上。
反过来六代机却可以利用自身的超高速，赋予己方的拦截弹更高的初速，拦截弹自身的发动机加速，以及向下飞行的加速相叠加，导弹是速度惊人，对敌方战机的不可逃逸距离则大大增加。简单地说，派五代机去拦截高空高速飞行的六代机，不但拦不了还很可能被击落。
六代机在执行对地攻击时也不一定非要减低高度，因为对地攻击的导弹或滑翔炸弹，可以使用北斗卫星导航，所以普通的远中近程防空导弹都难以对六代机构成威胁。
在执行防空和护航任务时，它的高速性能对敌机也同样是致命性的优势，这点在之前有关歼-20的分析文章中，超音速巡航和超机动对现有主力战机的空战优势已有阐述，这里不重复。
六代机既是具备很强突防能力的攻击机，又是具备比五代机更高空战性能的歼击机。从某种意义上说，可以看成是歼击轰炸机的重生。
推重比15的涡喷发动机肯定采用许多新技术、新材料和新的加工工艺，林左鸣曾介绍的可耐2000度高温的叶片材料，应该是其中一项。另外，在高速气流中要点燃冲压发动机，燃烧室的火焰稳定器设计至关重要。在这个技术领域中国走在世界前列，高歌在八十年代研制的沙丘火焰稳定器就是世界先进技术。
上图是最新研发的基于CDV燃烧器的单管型和环形贫直喷燃烧室，它获得2015年中国航空学会的优秀论文奖。
最近几年我们已经成功研制了多款超燃冲压发动机，超燃是指冲压发动机进气的流速是超音速，飞行器的速度要达到6.0M.才能启动超燃冲压发动机。美国的高超音速飞行器多次失败，无法启动超燃冲压发动机是原因之一。
六代机的涡喷—冲压发动机属于亚燃冲压，所以火焰稳定器更不成问题。我国在研制太行、峨眉等先进涡扇发动机的同时，一直在研究涡喷发动机，最先进的航发技术同样会用于新型涡喷发动机的研制。
同时我国又有先进的超燃和亚燃冲压发动机技术，成功研制涡喷/冲压组合发动机指日可待。因为之前官媒曾报道，我国已经成功研制出涡喷 / 冲压组合发动机的验证机。
先进的3D打印技术、新型复合材料的开发，以及水漂弹的多次成功试验，证明我国航空技术已经能够满足六代机机体重量轻、耐高温的要求。所以有理由相信我国的六代机首飞的脚步声越来越近。下图是军迷设想的我国六代战机模型。
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