50年前,喷气发动机先驱杰哈德·诺依曼就意识到可以通过控制流经发动机核心部位的空气流量来改变发动机性能。他发现流经核心机的空气流量越大,推力和速度越大;流量越小,则燃油经济性越好。这种空气流量的变化,可以通过改变发动机的涵道比来实现。基于这一理论,通用电气于1976年在YJ101发动机上验证了变循环技术,虽然变循环技术未能立即得到应用,但YJ101为后来的F404积累了丰富经验,其中涵道比的设计就是个关键因素。
30年前,美国空军提出先进战术战斗机计划,洛克希德和诺思罗普两家公司参与竞标。面对美国空军超声速巡航要求,通用电气在为诺思罗普YF-23研制发动机时,自然而然地想到了能让涵道比乾坤大挪移的变循环概念。据此开发出的通用电气YF120变循环发动机性能不俗,它的神奇之处在于,可以通过类似活门的部件以低涵道比涡扇发动机和涡喷发动机两种模式进行工作。虽然YF120曾在1990年创下过超声速巡航纪录,但美军始终在心理上难以接受这种高大上的复杂技术,尽管通用电气坚称变循环技术导致的发动机增重不过数千克。
YF-23惜败于YF-22,但通用电气并未对YF120丧失信心。现代战斗机一般使用修长的低涵道比加力涡扇发动机来提供巨大的推力,但这些发动机耗油也是鲸吞牛饮。看看现代民航客机,你会发现它们装备的高涵道比涡扇发动机直径更大,经济性明显优于前者,但它们却没法让客机飞得像战斗机那样快。……