風之心(上)－IT工程師數位筆記本

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在世界航空工業領域，美國向來領跑，蘇/俄緊隨其后。而同處一極的歐洲諸雄因諸多原因則長期不能與上述兩強抗衡。這點在戰斗機研制領域也是如此。不過，憑借聯合之勢，倒也精品頻出，例如“狂風”“臺風”戰斗機。向來特立獨行的法國長期對自由獨立的堅持，也建立起了世界級的完善的航空工業體系。早期憑借“幻影”系列戰斗機奠定了“高盧雄機”的世界地位，而后的“幻影”2000戰機也能在世界刮起三角翼傳奇，世紀之交的“陣風”戰機更是在航空工業界占據了一定的地位。

　　作為歐洲最為頂級的航空工業流派，法國一向特立獨行，頗具法蘭西風采；其他西歐諸雄基本都是聯合作戰。這在航空發動機領域也不例外。法國始終堅持自己單干，研發了阿塔系列、M53、M88系列發動機；而另外諸雄在聯合研制“狂風”“臺風”戰機之時，發動機也采取了聯合研制方法，研制了RB199、EJ200發動機。花開兩朵，各表一枝，現在我們來看看歐洲聯合研制的“風之心”――RB199與EJ200發動機。
　　狂風之心――RB199發動機
　　問世背景
　　作為“狂風”戰機的動力系統，RB199發動機在設計之時便具有濃厚的羅羅公司特色以及冷戰氣息。在20世紀的60年代，當時的兩大超級大國美蘇分別在歐洲陳兵百萬，依靠大規模部署的核武器在歐洲形成了“恐怖的平衡”。作為終極武器，各國都不敢輕言動用核武器，所以常規武器又重新成為各國軍事決策單位重點研究的作戰方法。戰略上的改變使歐洲各國的空軍部隊迫切需要改進現役裝備水平。尤其是對具備縱深打擊的能力的高性能戰術攻擊機的需要最為迫切。而歐洲經過二戰后十幾年的發展，經濟上的恢復和技術的發展，以及與蘇聯的激烈對峙的冷戰需要，讓西歐國家的軍隊需要在美國之外發展自己的空中打擊力量。
　　在這樣的冷戰大背景下，西歐諸國雖想升級現役的輕型轟炸機和戰斗轟炸機，提高空軍作戰部隊的縱深打擊能力，但考慮到各個國家均無與當時美蘇兩大豪強抗衡的實力，所以在1968年7月17日，當時的英國、聯邦德國（1990年聯邦德國與民主德國統一，為方便起見以下均簡稱德國）、意大利、加拿大、荷蘭、比利時6國聯合研發多用途戰斗機（MRCA）。
　　不過，因在作戰需求以及技術分工上存在巨大分歧，加拿大、荷蘭和比利時陸續退出MRCA的發展計劃。剩余的德國、英國、意大利3國仍全力推進該計劃。經過協商，在1969年3月26日，確定了英航宇、德國宇航和意大利的阿萊尼亞飛機公司共同組成了帕納維亞飛機公司，用以專門進行MRCA的發展工作，并且在3國政府之間組成了多用途戰斗機的研制和生產管理組織（NAMMO）。按照事先規定，合作三方在MRCA項目中的任務分配為：英航宇和德國宇航各占42.5%，意大利的阿萊尼亞飛機公司負責剩余的15%。不久后的1969年5月初，新組建的帕納維亞公司便對MRAC項目展開了初始方案論證，其成果便是后來的“狂風”戰斗機。至此，后來在航空工業史上占據重要位置的“狂風”戰斗機正式拉開了研發大幕。
　　在帕納維亞飛機公司成立之時，為了研制MRCA項目的動力系統RB199發動機，3國共同協商組成了渦輪聯合公司（Turbo-Union Ltd）統一組織協調RB199發動機的研制和生產計劃。該公司由英國的羅羅公司、德國的慕尼黑MTU公司和意大利的菲亞特公司按照英國的法律成立。3國公司股份分別占總額的40%、40%和20%，3國承擔的研制費用分別為42.5%、42.5%和15%，其總部設在英國的布里斯托爾。
　　RB199發動機的研發周期比較長，前后差不多花了15年時間。渦輪聯合公司雖于1969年正式開始研發RB199發動機，但作為最核心的核心機研發早已由英國的羅羅公司于1965年便開始了。作為業界“大咖”，羅羅公司也是渦輪聯合公司的“執牛耳者”，其技術基礎是決定RB199先進與否的先決條件。而羅羅公司并未辜負大家期望，在RB199項目中使出渾身解數，運用其獨門絕技――三轉子技術，和另外兩國傾力打造出RB199這個高推重比三轉子加力渦扇軍用發動機。
　　在三國正式聯手之前的1965年，羅羅公司便利用自身的三轉子技術提出了RB199的設計方案，經過幾年的研發，基本突破了技術障礙。這也是RB199最終核心機的技術。1969年，RB199發動機由渦輪聯合公司正式著手設計。1971年9月第一臺RB199進行首次試驗，隨之，渦輪聯合公司前后制造了多達67臺試驗用發動機投入到各種試驗中；1973年4月飛行試驗臺上首次飛行；1978年11月通過150小時定型持久試車，到1980年5月發動機試驗達到了30000小時，其中7000飛行小時；1979年正式開始批量生產；1980年秋，正式開始服役。
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　　各國分工
　　作為渦輪聯合公司的三大創始國，羅羅公司是其核心，這在其承擔的研發工作分工中便可看出。
　　羅羅公司負責低壓壓氣機、燃燒室及機匣、高壓渦輪及機匣、加力燃燒室及主燃燒室和加力燃燒室的燃油系統；
　　MTU公司負責中壓和高壓壓氣機、中壓渦輪及軸、中介機匣及齒輪箱、外涵道，反推力裝置及其調節系統；
　　菲亞特公司負責低�何新旨爸帷⑴牌�擴壓器、噴管及可調噴口，轉子后軸承。
　　帕納維亞飛機公司在研制“狂風”戰機之時，充分考慮到當時的東西方冷戰這一大背景。在20世紀60年代前后，以蘇聯為首的華約組織國力蒸蒸日上，特別是蘇聯快速發展的戰術導彈部隊以及前線戰術空軍，在戰爭爆發初期足以在最短時間里向西歐諸國發動毀滅性打擊。特別是那些戰區范圍內的軍用機場更是紅色帝國重點“招待”的對象。而以當時西方的航空工業水平根本不能提供合適的垂直起降戰機（其后的“鷂”式戰機僅僅是解決了部分戰術需求）。這一技術難點，直到21世紀初期美國的F-35戰機的問世才稍微解決。那么，保證戰術飛機具備可靠的短距起降能力則是冷戰對抗雙方共同的觀點。因此，RB199采用了反推力設計。
　　“狂風”戰斗機在設計之初，就在3國的作戰系統中占據極為重要的作用，特別是用來對華約戰役縱深的戰術目標進行打擊，更是“狂風”的主要作戰使命之一。而當時的華約國家經過20多年的發展已遍布密集而先進的防空系統，特別是由大量防空導彈構成了現代化防空武器系統更是堪稱世界之最。在如此級別的防空系統面前，以往那種高空高速突防的戰役打擊戰術，簡直就是“送死”。這些地面防空系統和傳感器技術的發展使攻擊機只能采用低空高速突防的作戰方式。因此，“狂風”戰機作為一種需要適應20世紀80年代中后期戰場形態的先進對地攻擊機，也必須具備足夠的低空高速突防能力，才能在戰場上具備最起碼的生存能力。
　　作為英德意3國的主力戰機，其作戰范圍基本覆蓋了整個歐洲。這么大的作戰范圍需要長時間的持續穩定的巡航能力，動力系統在規避防空系統打擊和戰機進行大載荷機動時要保持較大的剩余動力。
　　基于上述“狂風”戰機的作戰任務，RB199發動機是一款能夠在遠程巡航情況下保持低油耗，能在短距起飛、作戰、機動和超聲速加速時提供100%全加力的三轉子渦扇發動機；并采用高增壓比、高渦輪進口溫度和高加力溫度的熱力循環參數，能滿足飛機機動飛行對發動機快速響應的要求；同時發動機有較大的喘振余度和進氣道氣流畸變容限。
　　在結構設計上，RB199采用了羅羅公司獨特的三轉子技術。這種結構不僅可以滿足飛機機動飛行對發動機快速響應的要求，有利于降低耗油率，而且發動機有較大的喘振余度和進氣道畸變容限。作為三轉子發動機，RB199將整個壓氣機分成高、中、低壓三個轉子，并且由具有不同轉速變化規律的高、中、低壓渦輪帶動，使壓氣機氣流攻角變化程度減小，有利于防止壓氣機進入喘振，增大發動機的穩定工作范圍。三個轉子旋轉方向與眾不同，高壓轉子與另外兩個轉子轉向相反，這可以使陀螺力矩減小。不過，三轉子布局結構復雜，轉子支承不易安排。
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　　從RB199之后，三轉子就成為羅羅公司的招牌技術，其后讓羅羅公司破產也讓羅羅公司重回輝煌的RB211發動機也采用這個結構設計。三轉子結構的耗油率較雙轉子發動機有著明顯的降低，喘振余度也明顯高于雙轉子發動機。不過，有利就有弊。三轉子結構相比雙轉子結構更復雜，對制造工藝提出了更高要求，同時增加了重量。
　　由于RB199上的三轉子設計，轉子葉片短且堅固，葉片間距小，在其高達520萬飛行小時的服役生涯中和在低空飛行狀態試驗中，經受住了諸多類似吞鳥和抗外物損傷（FOD）的考驗，證明三轉子設計的可靠性。
　　正是由于采用三轉子設計，RB199發動機的結構十分復雜，重量超標。其沒有采用導流葉片，風扇壓比低。因中壓壓氣機可以進一步加壓，風扇壓比稍低也可以承受。壓氣機總數為12級，相比同時期的美國F404發動機、蘇聯的RD33發動機較多。為了降低重量，RB199采用了大量鈦合金以及諸多先進復合材料。根據公開資料顯示，RB199采用了1.08的涵道比。這在戰斗機用發動機中應該是最高的。這也是RB199高推重比的重要原因之一。不過，RB199發動機的涵道比雖然如此之高，但其整體直徑還沒有美國的F404大。這是因為RB199采用了低流量的核心機（從涵道比推算，RB199的實際核心機流量大約是35千克/秒，而F404發動機可以達到49千克/秒）。2003年，德國的MTU公司針對這一情況，為RB199提供了優化高壓壓氣機，新壓氣機氣流流量增加12%，使發動機的推力更大，渦輪前燃氣溫度更低。新的高壓壓氣機還具有更長的壽命，更低的全壽命周期成本，同時滿足標準的維修周期。
　　RB199發動機的加力燃燒室的混合器與火焰穩定器合二為一，內外涵分別噴油和組織燃燒，這樣設計可以進行無極調節，因此這種加力燃燒室很短。噴油和火焰傳播是在離渦輪很近處進行的，所以對縮短發動機的全長有著決定性的影響。
　　RB199發動機由16個單元體組成。這種結構設計可簡化生產過程，縮短維修時間，從而降低了生產和維修費用。
　　結構和系統（RB199 MK.101）
　　�M氣道：二元水平雙尖劈外壓式進氣道，采用數字式電子控制。
　　風扇：3級軸流式風扇（即低壓壓氣機）。為了減輕重量，葉片、盤、外涵道材料均為鈦合金制造。3個轉子盤焊接在一起，由2級低壓渦輪驅動。風扇葉片帶阻尼凸肩。轉子葉片以燕尾形榫頭固定。靜子葉片3片為一組鑄成一體，之后，把成組的葉片用電子束焊接構成靜子環，再用螺栓將靜子環與壓圈結合成低壓機匣。風扇增壓比為2.5。
　　高壓壓氣機：采用6級軸流式，壓比為5.0，平均級壓比為1.3。其第1、2級葉片和盤材料為鈦合金，第3級采用高溫合金鋼盤和鎳鉻合金葉片，第4、5、6級葉片和盤采用了鎳基合金。
　　中壓壓氣機：采用3級軸流式，由鈦合金制造。為了擴大喘振余度，中壓壓氣機后有自動放氣活門，必要時向外涵放氣。中介機匣和壓氣機材料為鈦合金。轉子為焊接整體結構，鋼制中壓軸。
　　燃燒室：短環形，電子束焊成的整體環形件。火焰筒由鎳基合金鍛造，采用了13個雙頭的燃油霧化噴嘴，顯著減少了煙氣排放；“T”形蒸發管燃油噴嘴，突擴式擴壓器。燃燒室總長250毫米，火焰筒長200毫米。
　　加力燃燒室：完全可調整體式，內外涵氣流同時燃燒，無混合段，指縫槽式加力燃燒室。核心氣流內是兩圈“V”形火焰穩定器，逆流噴油。外涵氣流設倒置“漏斗”式穩定器和徑向傳焰器。加力燃燒室溫度1627℃，加力比1.70。
　　高壓渦輪：1級軸流式。轉子葉片和導向器葉片空氣冷卻。單晶轉子葉片帶冠。　　中壓渦輪：1級軸流式。轉子葉片為空氣冷卻單晶葉片。葉片從第3級高壓壓氣機引氣進行冷卻。
　　低壓渦輪：2級軸流式。2級葉片均帶冠不冷卻，1級導向器葉片空氣冷卻。為了減輕重量，2級葉片仍為空心，渦輪葉片均帶冠。精鑄的鎳基合金葉片以縱樹形榫頭與盤連接。
　　尾噴管：簡單收斂型，無極調節，主副調節片各14塊。收斂噴管由帶4個千斤頂螺絲的側板操縱，并由用高壓壓氣機第4級高壓空氣的馬達通過靈活的傳動軸驅動。采用兩塊蛤殼形整體式反推力裝置，進行減速。
　　控制系統：采用雙重控制系統，分為微型雙通道全功能電子控制系統和液壓機械調節系統，包括主燃燒室、燃油系統和尾噴口作動系統。其信號來自飛行員的油門桿和每臺發動機的傳感器。
　　燃油系統：液壓機械式主燃油調節器和燃油泵都是有盧卡斯公司和皮爾堡公司共同研發的，后者進行批量生產。最大供油量10000升/時。
　　滑油系統：擠壓油膜阻尼主軸承，裝在3個軸承機匣內，每個用壓力滑油供油。通過向油管回油，回油路有油濾和測探測器插頭。
　　點火系統：主燃燒室用高能點火電嘴點火，加力燃燒室用值班火焰點火。
　　支承系統：高壓轉子為2支點，中壓轉子為2支點，低壓轉子為3支點，共7個支點。支點集中在3個軸承機匣中，低壓轉子的3級風扇采用懸臂支承。渦輪軸承機匣只有一個位于中壓渦輪后。高壓渦輪后軸承設計為中介滾棒軸承，支持在中壓渦輪軸內。
　　附件：附件齒輪箱安裝在中介機匣下方，齒輪箱帶動主加力燃燒室燃油系統、油箱和泵的液壓驅動部分，同時輸出軸帶動飛機齒輪箱。
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　　發動機反推力技術
　　作為高速飛行的飛行器，在著落時減速越快，著陸性能就越好。但作為現代軍民用飛機采用的機輪剎車、減速傘和阻力板的減速效果，由于受機體結構強度和跑道摩擦力等影響，對于飛機降落時的高速度，減速效果不是很明顯，著陸接地速度仍偏大。跑道面上存在冰雪和潮濕都會大幅度增加滑跑距離。這讓設計師在考慮上述反推力（以下簡稱反推）手段時也研究了飛機的動力系統的減速效應。經過多年的研究，取得了諸多富有成效的成果。現代大型軍民用飛機，以及部分軍用戰斗飛機，為了應對不同的場地條件及保證著陸安全，普遍采用帶反推裝置的動力系統，以便需要時提供靈活可靠的減速作用。這被稱為動力減速。
　　動力減速的優點：
　　一、不用考慮飛機氣動條件，與起落裝置設計和布局并無太大關系；
　　二、方便機場調度。采用動力減速飛機，可以利用兩翼發動機正/反推力的動力差異，不需要借助牽引車輛，就可以實現極小半徑的轉向。特別是大型飛機，其轉向半徑和跑道寬度的矛盾可以利用動力正/反推解決。
　　三、不受跑道的條件限制。如果跑道有冰雪或潮濕，會對機輪剎車造成影響。發動機反推減速主要依靠發動機的推力功率。反推系統的減速效果明顯，超過氣動和摩擦減速，適于應對迫降時迅速減速、中斷起飛或氣候突變造成的特殊情況。
　　四、維護簡單。傳統的機輪剎車和尾鉤，在飛機接觸地面后才能發揮效果，減速傘在使用后，必須維護和更換。同時，使用后必須對機輪剎車、減速傘、尾鉤等設備進行必要的檢查維護。而動力減速是動力系統自帶功能，使用時直接打開即可，可無數次重復使用，且在跑道上使用，也沒有位置和速度限制。
　　動力減速的缺點：
　　一、結構復雜，重量大，成本高
　　動力反推裝置是發動機本身之外的附加設備，且需長時間處于高溫工作環境中，結構復雜，制造困難。安裝反推裝置后的RB199發動機的重量達到1噸。著陸時發動機排氣溫度較高，反推使用時的偏轉燃氣直接沖擊機身發動機段，使用幾次后就會在后機身垂尾位置形成燒蝕色。
　　二、在實際使用中存在諸多問題。
　　反推裝置工作時，雖不會影響發動機渦輪段的正常工作，但反推排氣經偏轉后會靠近發動機進氣口前端，易導致進氣口氣流畸變，使發動機產生推力變化、噪聲和喘振，必須在發動機設計時對這些問題進行考慮。反推在地面啟動時，偏轉后的發動機高速噴流沖�艫降孛媯�易造成砂石等異物飛濺，打擊機身結構或吸入發動機。同時，靠近機體的發動機反推裝置工作時，偏轉的氣流會沖擊到機身結構，容易產生壓力疲勞、燒蝕和氣動控制效率降低的負面作用。
　　動力反推的種類
　　擾流板反推：該技術最早應用于噴氣發動機的反推裝置。該技術是在發動機后端外側安裝有獨立的擾流板（大都采用兩塊對置），反推啟動后采用旋轉拉桿將擾流板放出，兩側擾流板在噴口后方形成封閉遮擋，使噴氣流轉向形成反向推力。
　　擾流板反推的結構簡單，與常規的減速板沒有什么大的區別，制造、安裝和維護的要求都不高。主要用于渦噴和小涵道比渦扇動力系統，現有帶反推的軍用戰術飛機也以該類技術為主。RB199動力系統就是采用這種裝置。
　　格柵反推：此技術主要相對于擾流板反推技術。主要適應于大涵道比發動機。于20世紀60年代開始普及。大涵道比的風扇段的直徑較大，而發動機本體的長度相對較短。大涵道比發動機如果采用擾流板反推，擾流板的重量將大幅度增加，發動機的外殼也沒有足夠的空間來容納擾流板。因此，大都采用拉伸式發動機尾環和格柵發推裝置。
　　鱷魚口反推：該技術在20世紀90年代開始應用于民用航空動力。鱷魚口反推是在發動機外涵道后段環形設置多個矩形排氣門，每個排氣門里都有對開的兩個擾流板。反推系統啟動后，排氣門擾流板分別向內和向外打開，涵道內擾流板阻擋噴流，發動機艙外側的擾流板則用以改變噴流方向。對開的擾流板工作狀態類似鱷魚張開的大嘴，因此被稱為鱷魚口反推。　　機翼結構反推：在發動機噴口后的機翼段設置可折疊的阻力板，工作時打開擋板遮擋發動機噴流實現減速。機翼結構反推與發動機各自獨立，不存在發動機反推的密封、結構和重量問題，技術難度也不大。機翼結構反推類似于二戰時期俯沖轟炸機的減速板，現有研究方向大都將反推擾流板與飛機活動增升翼面組合，用組合活動面實現機翼變彎度、增升和動力減速功能。
　　設計于冷戰白熱化時代的“狂風”戰機，在設計上十分強調短距起降能力。因此，為“狂風”戰機采用了獨立的擾流板反推裝置，機輪觸地后，自動打開，并封閉排氣通道，發動機全部推力都可以用作反推動力，可以保證在370米的滑跑距離停機。
　　主要型號
　　RB199-01，供試飛用。為了保證研發進度，且為了檢驗原型機的設計成果，其不加力推力和加力推力均低于設計指標預定值的11%和19%。
　　RB199-02，基于-01型改進型號，也稱為RB199-34R。設計人員在-01基礎上，擴大低壓和中壓渦輪面積，增大氣流量，并重新設計了葉片。-02型于1974年1月首次運轉，同年12月獲得試飛許可證。1975年2月首次試飛。在試驗中，-02型加力和不加力的渦輪前溫度都比原型低很多，使耗油率降低了5%。
　　RB199-03，是-02型的進一步改進型。其主要特點是加寬了風扇葉片葉弦，改進了加力燃燒室，增大加力推力。“狂風”戰斗機在1977年進行試驗用的動力系統就是這個型號。
　　RB199-04，又稱為RB199 MK.101型，也是首批RB199發動機的批量生產型號。經過-01、-02、-03三個型號的研發，RB199已經達到了預定的耗油率。此型號重點改進壓氣機和渦輪的工作效率，于1977年2月首次運轉。
　　RB199 MK.103，在MK.101基礎上發展而來的，也是RB199的標準型號，主要是提高了低壓壓氣機的空氣流量。渦輪前燃氣溫度和局部壓力載荷。如此措施下，推力增加了5%，耗油率降低了1%～2%，最大推力71.19千牛，帶反推力裝置，主要用于英國、德國、沙特的“狂風”IDS（對地攻擊型）戰機。
　　2003年6月，用于英國皇家空軍的“狂風”GR4戰機的142臺發動機完成了壽命中期大修，但因“臺風”戰機逐步服役，“狂風”戰機已失去了昔日榮光，因此，并未對發動機進行升級。
　　RB199 MK.104，是英國國防部委托羅羅公司研制的試驗樣機，是在MK.103基礎上延長了加力燃燒室長度360毫米，并改變外部裝飾。經過改進后，推力較MK.103型提升了10%，達到了73千牛，同時耗油率有了明顯的改善。主要用于“狂風”ADV（防空截擊型），特別是ADV F3型。服役國家有英國、意大利、沙特國家。
　　RB199 MK.104D，用于BAE系統公司的試驗飛機項目的先進技術驗證機。
　　RB199 MK.104E，用于歐洲戰斗機（也就是后來的“臺風”戰斗機）DA1和DA2的過渡動力系統。
　　RB199 MK.105，在MK.103基礎上改進而來。重新設計了低壓壓氣機以增大空氣流量和提高增壓比。推力提高10%，最大推力達到了74.73千牛，全壽命周期費用大幅降低，主要用作德國“狂風”ECR（電子戰與偵察型）戰機。
　　RB199-122，該型號的推力級為72.97～74.75千牛，作為歐洲戰斗機的過渡動力系統。它與MK.104D基本相同。
　　RB199 B，增推型發動機，推力級為80.06千牛。主要特點是：風扇壓比增大，壓氣機采用了新材料，高壓渦輪采用單晶葉片，采用了刷式封嚴等。
　　不是結局的結局
　　“狂風”戰機是以應付與華約國家全面世界大戰而研發的攻擊機，當蘇聯解體，曾經讓西方夜不能寐的壓力隨之消失，繼續維持“狂風”的實際價值已經無法抵消在經濟上所承受的壓力。“狂風”戰機面臨著被“臺風”逐漸取代的命運。
　　不過，作為歐洲多國聯合研制高性能軍用戰機的發展過程，各個參與國通過協商和合作的方法解決了不同需求目標所產生的分歧及在研發過程所取得成功經驗，特別是在研制過程中有效的協調了不同國家對飛機的不同需求，都為以后歐洲聯合開發的EFA項目提供了成功的管理體系和經驗。而正是這種體系和經驗在難度更高的臺風項目中，即使遇到了諸如法國退出、德國反復這樣的波折之時，成為支撐著EFA項目向前前進的主要信心。而隨著更為強勁的“臺風”襲來，遲暮的“狂風”已漸熄。即使如此，聯合研發的“狂風之心”仍在航空工業史上留下了燦爛而美麗的“脈搏”。
　　臺風之心――EJ200�l動機（二級）
　　問世背景
　　RB199發動機的問世，讓西歐諸雄嘗到聯合作戰的甜頭，于是在其后EFA項目中，仍然抱團作戰，聯合研制了EFA項目的動力系統――EJ200發動機。集歐洲四大強國之長研發的“臺風”戰斗機，代表著20世紀90年代歐洲航空工業的最高水平，其動力系統EJ200發動機更是同類型號的佼佼者，整體性能水平已經達到了第四代軍用渦扇發動機的水平。
　　眾所周知，“臺風”戰機項目來源于當年的EFA（歐洲戰斗機）項目，后來EFA雖然繼法國單干獨自研發陣風戰斗機，而剩余4國（英國、德國、意大利、西班牙）繼續研發了“臺風”戰斗機。1985年7月，英德意3國在意大利都靈簽署了后來史稱為“都靈協議”的合約，宣布正式啟動了“臺風”戰斗機計劃。同時，對戰機的動力系統也提出了具體的性能指標：推力等級（全加力）90千牛，標志著“臺風”戰機的動力系統進入了正式的研發階段。隨后的1986年6月，4國的頂尖發動機生產商（英國的羅羅公司、德國的MTU公司、意大利的菲亞特Aviog公司、西班牙的渦輪推進工業公司ITP）根據此前他們的合作結晶――“狂風”戰斗機聯合組成了一支跨國研發團隊，并創辦了歐洲噴氣發動機聯合企業（EUROJET Engines GmbH，后改稱為歐洲噴氣渦輪公司，EUROJET Turbo GmbH）。總部設在德國慕尼黑。該公司的主要目的是“建立一個總體負責從發動機研制、試驗、生產到銷售，維護保障等工作的機構，統籌協調合同各方復雜的利益關系，解決研發過程中遇到的各種問題，保證項目按計劃順利實施”。不久，EUROJET與專門負責“臺風”戰斗機研發而成立的“北約歐洲戰斗機項目管理局”（NETMA，1987年2月設立，總部也設在德國慕尼黑）簽訂合同，對管理局負責，主要負責“臺風”戰斗機的動力系統的研發。　　基于此前在“狂風”戰斗機項目中的成功合作經驗，特別是其動力系統RB199的研發經驗，4國按照比例，承擔EJ200發動機中數個單元體的研發任務。為了更精細化，4國將發動機劃分為精確完整的幾個部分，并分別交由各大公司單獨研制。這樣做法雖然是集各家之長，但也帶來了整合匹配的不利影響，主要是界面問題。這也成為EJ200的是否成功的關鍵節點。為此，4國決定在EJ200的研發中更注重各方面的�f作合作，即規定部件不再由一個公司全部負責，而是合作共同參與主要部件。其中，英國的羅羅公司憑借強大實力，在EJ200的研發中占據著主導地位。不僅承擔了最關鍵的燃燒室、渦輪單元，還參與了除附件之外的幾乎所有部件的研發工作。
　　先行者――XG-40驗證機
　　EJ200雖是4國聯合研發，但英國的羅羅公司才是真正的“男主角”。正是有了羅羅公司這樣的業界“大咖”的壓陣，EJ200的研發就顯得順風順水了。其實，羅羅公司早在20世紀70年代末期就針對“狂風”戰機的RB199發動機提出了增推方案，要求新發動機的性能較RB199 MK.101推力提高40%。后來，羅羅公司與英國國防部于1982年簽署了一份合同，共同出資研發，工程代號XG-40（其中“40”就是推力提高40%的意思）。羅羅公司的實力絕對令人仰望，僅幾年時間，XG-40就取得了諸多技術突破。隨即，羅羅公司將XG-40的技術驗證機取得的成果直接移植到EJ200上，于是有中等推力發動機的NO.1之稱的“陣風之心”就此誕生了。
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　　XG-40雖然是RB199的增推型號，但XG-40一反羅羅公司傳統，將結構換為簡單的雙轉子結構，而不是羅羅公司的獨門3轉子結構。RB199采用了3轉子結構，讓3個轉子接近各自最佳轉速運行，十分顯著地提升了部件效率，尤其是壓氣機結構。但XG-40驗證機則“回歸”“正常”的雙轉子結構，兩級渦輪分別驅動高壓壓氣機與風扇轉子。羅羅公司之所以采用雙轉子而放棄自己的獨門絕技，是考慮到研究技術應具有相當高的技術水準，同時對軍方先進的航空動力需求保持一致。這樣的“反常”不僅縮短了研制周期，降低了技術風險，同時也不喪失其先進性。
　　1986年12月23日，首臺XG-40驗證機進行了臺架試車，1987年第一臺驗證機納入研究計劃。截至1995年的最后一次實驗，XG-40驗證機完成了200小時的整機試車，全工況條件下實驗超過4000個循環，工作強度比EJ200最大額定推力狀態下要高許多。正是由于有了XG-40驗證機的各項工作進度的順利推進，為隨后的EJ200的誕生奠定了技術基礎。
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　　XG-40驗證機各部件的技術特征
　　一、風扇
　　XG-40驗證機采用的無進口導流葉片的三級風扇，葉身上不設置阻尼凸肩，設計總壓比3.9。在研究過程中，還設計了帶進口導葉的風扇部件，進行對比試驗。不過，在試驗中發現無導葉風扇就具有良好的工作性能、很強的抗畸變、抗外物打擊能力，遂取消進口導葉（風扇為懸臂支撐），從而簡化了單元結構，減少零部件數目。中介機匣采取鈦合金整體精密鑄造。
　　二、高壓壓氣機
　　采取5級軸流式設計，設計總壓比6.5；采取小展弦比轉子葉片，與同類部件相比具有級數少、級壓比高等特點。同時也注重壓氣機的穩定工作余度，它是在四級壓氣機基礎上發展而來，增加一級，可適當降低級負荷水平，提高喘振余度，而增重的影響也在可承受范圍內，因此綜合權衡后采用了5級的設計方案。
　　三、主燃燒室
　　驗證機采用短環形、高溫升燃燒室，設計中參照了RB199的研制經驗，傾斜安裝火焰筒并帶突擴式擴壓器和蒸發管噴嘴，具有尺寸短、重量輕、無冒煙，穩定燃燒范圍大、點火特性好等優點。
　　四、渦輪單元
　　軸流式高、低壓渦輪各一級，兩個轉子的運行方向相反（對轉渦輪）。三維設計的工作葉片，低密度單晶鎳基高溫合金無余量精鑄，先進、高效復合冷卻技術。
　　五、加力系統
　　采用徑向加力燃燒室的設計方案，驗證了基準鎳基材料制造的火焰穩定器，也驗證了復合材料等新材料性能。驗證結果表明，加力系統工作穩定、效率高，在高循環溫度下穩定器不燒蝕，能較好抑制高頻嘯聲的產生。
　　此外，XG-40驗證機在研發過程中，為了降低技術難度、縮短研發時間，大量借鑒RB199發動機的設計，尾噴管、控制系統、空氣系統、滑油系統等多采用傳統方案，只是在主要部件方面采取新技術。
　　研發過程
　　正是有了成熟的XG-40驗證機的這一雄厚而先進的基礎，EJ200發動機前景一片光明。因此，1988年11月23日，NETMA和EUROJET正式簽署了EJ200的研制合同，也標志著EJ200研發正式進入了快車道。作為又一次的國際合作大型項目，歐洲諸國因有“狂風”戰斗機的成功合作經驗，對EF2000的研發也是駕輕就熟。根據以往的合作經驗，EUROJET將EJ200項目分成數個階段實施。按照計劃，首先開展的DVE（即型號驗證機――驗證測試型發動機的研制）。在DVE中共有3臺驗證機以及數個用于實驗的平臺（包括核心機、加力實驗平臺）被首先制造出來，用以驗證設計方案的可行性，并由此發現需要解決的生產標準問題，為下一階段工作鋪平道路。
　　1988年11月開始下線的第一臺驗證機被安裝在德國MTU公司的發動機試車臺上，進行首次運轉試驗，試驗中推力值超過了合同規定的指標，而發動機的工作溫度值保留在限定的范圍內，且保留一定的余度，為以后的改進升級保留足夠的改進空間。　　第二臺DVE驗證機安裝在意大利菲亞特的AVIO公司。
　　第三臺DVE驗證機安裝在英國羅羅公司，用于加速模擬任務持久試車（ASMET），以及在高空臺上進行“模擬飛行試驗”。試驗內容包括：加力與不加力狀態的高空高速飛行試驗（模擬高度10970米、飛行馬赫數1.8）、勻速爬升到15240米高空、在高溫與高空條件下的再起動試驗、高度9144米時的重新起動等試驗。在試驗中，�@臺驗證機的渦輪前溫度曾經高于2000K，不加力推力達到甚至超過60千牛，加力推力接近89千牛。
　　經過緊張的一年的試驗，1989年12月，驗證機達到了合同規定要求，隨即進入了一年的技術總結階段。其進度比臺風戰機還要快，比計劃提前一年，保證了戰機的順利研制。
　　為了追求研發進度，在進行DVE計劃之前的1988年初，全尺寸發展型（FSD）的設計工作便已展開，主要是研制滿足合同規定要求，可供原型飛機使用的試驗用型號，并最終形成批生產型發動機的技術標準。在隨后的十余年的研發過程中，共研制了兩臺批次的原型機――01批和03批。
　　EJ200雖處驗證機狀態，但因有羅羅公司這樣的大腕壓陣，以及XG-40驗證機的先期開發，可以說，未來一片光明。研發參與國也對EJ200發動機傾注了大量心血。不過，隨著時間車輪進入20世紀80年代末期，國際局勢風云變化，華約解體，曾經一度壓得歐洲喘不過氣來的蘇聯一夜之間解體了。歐洲安全態勢轉變，對EFA項目產生了巨大沖擊。歐洲4國聯合研發的EFA計劃面臨下馬的邊緣。而1992年7月，德國更是宣布退出EFA項目，EFA項目面臨了自啟動以來最大的一次危機。不過，歐洲諸國也明白EFA項目是他們重回航空工業頂峰的唯一機會。為了保住這一來之不易的成果，各方經過緊急協商，1992年12月德國又重新加入其中。隨即EFA項目改稱為EF2000戰斗機。1998年9月，EF2000被賦予了“臺風”稱號。
　　EF2000項目雖然保留下來，但各國因經費問題要求必須嚴格控制發動機的費用，制定了新的合同規范。其可靠性、耐久性、維護性等指標均達到了前所未有的高水平，并以此作為實現“壽命循環成本”（LCC）的基礎條件。
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　　壽命循環成本（LCC）
　　・有競爭力的發動機和部件單價
　　・良好的可靠性
　　・最佳的維護性設計
　　・低耗油率
　　・盡量采用可變幾何特征
　　EF2000的三性要求
　　1.可靠性
　　・平均無故障間隔（MTBF）大于100EFH（EFH，發動機飛行小時）
　　・空中停車率：小于0.1/1000EFH
　　・發動機非計劃換發率：小于1.0/1000EFH
　　2.維護性
　　・單元體設計
　　・視情維護，在1～2級維護水平上（遭遇外物損傷和飛行維護不包括在內）為0.5DMMH/EFH （MMH，直接維護工時）・發動機拆換時間小于45分鐘
　　3.耐久性
　　發動機機匣：24年
　　・壓氣機葉片：除了遭遇外物打擊損傷的葉片外，大于12年
　　・熱端部件：約5年
　　・尾噴口零部件：2～3年
　　・發動機總壽命高達6000EFH，大約相當于30年的使用壽命（以每年200EFH計算）
　　1991年，第一臺EJ200全尺寸發動機裝配完畢，并進行了首次運轉試車。隨后，EUROJET公司又動用了11臺發動機和兩臺核心機按照軍方要求投入了各種實驗（包括持久性試車、高空模擬實驗、發動機操縱性實驗、性能檢驗）。到1994年首飛之前，EJ200原型機已累計完成2500小時的臺架試車，驗證機也進行了500小時的試驗。在這些試驗中，EUROJET公司刻意提高苛刻程度，延長試驗時間，更加貼近發動機實際使用情況。在這樣情況下，EJ200表現出了良好的持久性能，其中一臺發動機經歷了600多小時的模擬飛行試驗。“飛行”中接通加力8000次，推拉油門桿（慢車-最大-慢車）8000次。這臺發動機在試驗結束后，工作人員將其分解檢查，發現發動機的絕大部分零部件無需進行修理即可進行下一步的持久試驗。隨后，EJ200投入到了各種驗證測試。
　　1995年初，EJ200發動機通過所有飛行前規定試驗，經過歐洲適航部門批準，取得了通行證，掃除最后飛向藍天的法律障礙。
　　1995年6月4日，兩臺EJ200-01A發動機安裝在“臺風”原型機DA3上，在意大利都靈附近的Casell進行了期待已久的飛行。
　　1996年初，“臺風”原型機DA3的發動機從EJ200-01A升級到EJ200-01C（主要是修改了高壓壓氣機及燃燒室部分）。
　　1996年8月31日，“臺風”原型機DA6升空，是第二架安裝EJ200發動機的戰斗機。首飛共歷時55分鐘，取得了良好的試驗結果。
　　1997年2月，“臺風”原型機DA5從德國的門興起飛，所裝的發動機型號是EJ200-01C。
　　1997年3月，“臺風”原型機DA4在英國的沃頓試驗基地升空。
　　1997年4月，預生產型EJ200-03A發動機通過了飛行前的合格試驗，并安裝在“臺風”DA5原型機上，經過多月的準備，安有EJ200發動機的“臺風”原型機終于1997年6月完成首飛。經過半年的技術積累，EUROJET認為EJ200-03A基本達到了軍方要求。隨后，又將前兩架“臺風”原型機（DA1、DA2）的RB199發動機更換為EJ200-03A，全部工作于1998年夏天完成；與此同時，DA3、DA4等飛機也在換裝EJ200-03A發動機。　　隨著EJ200-3A的投入使用，EUROTET針對EJ200-03A進行了改進升級，將壓氣機做了些許改動，主燃燒室采用帶氣動霧化噴嘴的“富燃”（主燃區富油氣比）設計。改進后的型號稱之為EJ200-03B。
　　經過前期的驗證機的大量使用，EJ200的技術逐步成熟，1997年12月22日，英德意西4國國防部長在德國波恩正式簽署了EF2000“臺風”戰斗機諸多的合同備忘錄。主要包括：EF2000“臺風”戰斗機的生產授權，批生產及后勤保障等內容。
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　　1998年3月30日，NETMA與EUROFIGHTER GmbH、EUROJET GmbH正式簽訂了飛機/發動機生產、后勤保障合同，總金額近320億美元，計劃總共生產620架飛機、1382臺發動機，按照計劃，臺風戰機的生產工作將分3個部分（Tranche1～Tranche3）實施。
　　Tranche1（1998年-2006年）
　　1998年9月21日，簽訂一份“固定價格”的生產合同，共采購148架戰斗機（其中包括5架安裝有測試儀器的IPA試驗機，31架用于先期訓練、編制飛行大綱的IOC標準飛機，還有一架作為靜態試驗飛行）、363臺EJ200發動機。2006年12月22日，合同規定的362臺發動機按照計劃全部交付。
　　Tranchae2（2006年-2012年）
　　飛機數量為236架，519臺發動機，并開始生產性能增強的型號，合同于2004年12月14日簽訂。
　　Tranchae3（2012年至今）
　　預計采購約236架飛機，500臺發動機。將進行全面升級的推力增加，壽命循環提高并可能采用推力矢量等新技術。
　　EF2000“臺風”戰斗機的合同雖然簽訂，但其背后的4國為戰機投入大量的試驗，按照事先簽訂的研制大綱，到1998年，EJ200發動機臺架試車時數要到10600小時左右。不過，實際中并未達到如此時數。即使如此，但其中取得的效果仍是十分令人滿意的。
　　1999年6月，時任EUROJET總經理肯・格林諾爾對外界稱，在EJ200研制過程中，共動用了26架原型機，累計進行10000多小時的持久試車。在大量試驗中，發動機表現優異，取得良好的試驗結果。尤其引人矚目的是，在試飛中，“臺風”DA3、DA5依靠EJ200發動機的強大推力實現不開加力超聲速巡航飛行（高度12192米，馬赫數1.4）。而這一能力其實并非“臺風”戰機必須具備的設計性能。當然，這一意外收獲也證明了EJ200發動機性能之強悍了。
　　1999年底EJ200進行“初始鑒定試驗批準”（Completion of Initol Certification Testing，CICT）。這標志著EJ200發動機即將完成設計定型。今后的工作重點將從研制發展逐步轉入預生產及將來的批量生產。
　　作為EJ200的首款批生產型號的技術標準的EJ200-03Z，隨后被安裝在臺風DA1、DA2、DA3上準備進行飛行鑒定。為了保證安全，3架原型機均采用03Z和03B混裝的模式。與03B相比，03Z主要在重量、壽命等方面有所改善，優化了核心機部分；采用新設計的低壓渦輪部件，發動機數控單元升級為DECUC2等，別的基本性能相同。
　　1999年12月，安裝有03Z發動機的“臺風”戰機正式首飛成功。這一里程碑式的首飛，標志著EJ2000“臺風”戰機即將投入大規模的生產。
　　2001年3月8日，EJ200通過了生產型發動機的技術鑒定。
　　2001年7月12日，首批兩臺標準生產型發動機交付BAE系統公司的沃頓工廠，配裝于首架英國“臺風”戰機標準生產型飛機IPA1（機上裝備有各種測試設備）。
　　2002年4月15日，IPA1正式首飛。
　　2002年4月5日，意大利阿萊尼亞公司生產的IPA2飛機首飛。
　　2002年4月8日，德國EADS制造的IPA3飛機首飛。
　　至此，無論“臺風”戰機，還是EJ200發動機的研發工作基本均可稱為順風順水。外界對“臺風”戰機均充滿希望，而EUROJET也忙于EJ200的生產定型與批量生產型工作。不過，一個巨大的影響卻正在醞釀。2002年11月21日，EF2000原型機DA6在西班牙中部托萊多進行試驗飛行中，遭遇雙發空中停車，飛機墜毀在托萊多的山區，所幸兩名飛行員安全逃生。
　　此刻正值“臺風”戰機處于研發的階段末期，即將交付部隊使用。發生了墜機事件，外界對“臺風”戰機給予了廣泛關注，甚至是擔憂與質疑。
　　不過，作為歐洲4國耗資無數傾力打造的項目，豈能就能頹廢？4國立刻成立了“事故調查委員會”（AIC）對這次墜機進行詳細的調查。20多天后，EUROFIGHTER GmbH公司向外界公布了AIC發來的一份簡短的聲明：“……DA6所配發動機是較早的試驗批次（型號為03A）。當時飛機正在西班牙托萊多地區上空進行試驗，高度45000英尺（約13700米）、馬赫數0.7，當飛機調整到預定的試驗點，兩臺發動機突發喘振、導致雙發熄火，機上飛行員曾�圖恢復正常狀態但卻不能重新起動發動。”這份官方聲明雖然說得有理有據，不過并未透露出這次事故的主要原因及相關細節。不過，后來許多專家據官方公布的細節推測，懷疑這次墜機可能是由于發動機控制單元DECU使用的新版本軟件與發動機不匹配造成的。然而，作為EJ200的4個主要研發合作者，英國羅羅公司可謂是業界名副其實的“大神”級存在，為何會在如此重要節點犯下如此低級錯誤？至今讓人不得而解。由于至今尚未有詳細的官方資料披露，因此，我們無法研判這次事故的真相。　　AIC發出的官方調查事故報告雖然未能給出令人信服的事故真相，但其最后給出一份讓4國堅定將EJ2000“臺風”戰機堅持下去的報告：“……新批次發動機不會受到類似影響，因此委員會建議，在取得國家適航批準后，盡快恢復EJ200的試驗飛行”。與此同時，UROFIGHTER、EUROTET兩家公司全力配合4國的適航部門，進行旨在恢復EF2000飛行的各項試驗工作。
　　AIC的授意及4國對EF2000戰機項目不遺余力的支持，讓EF2000項目不久便掃清墜機陰霾，進行最后列裝快車道的沖刺。而此后，“臺風”戰機以初始服役期的出色表現，成功消除了外界的質疑。
　　2002年11月14日，首架批量生產型EF2000“臺風”戰機GT001/9831在德國出廠。2003年2月13日首飛。幾乎同時，另外3架批量生產型（分別由英西意3國制造）也順利首飛。同年6月和9月，4國空軍正式接收首批生產型“臺風”戰機。至此，從1983年西歐5國提出新機研制意向，到此刻“臺風”戰機的最終列裝，歷時20年打造的EF2000戰機終在世界航空界掀起了新的一股“臺風”。
　　根據此前簽訂的合同規定，4國均建有EJ200發動機的總裝廠，負責各自裝備型號的生產、測試及維修保障等工作。2005年8月，EJ200又達到了一個里程碑――累計飛行達到10000EFH。在服役初期，EJ200的適用性、可靠性、耐久性俱達到預期設計要求，贏得了各方高度贊揚。
　　典型試驗
　　隨著“臺風”戰機漸進生產列裝工作的持續推進，設計部門對EJ200發動機也開展了多項技術研究，融入更多的新技術，不斷優化，改進EJ200的設計方案，力求做到與時俱進。
　　EJ200發動機的鑒定批準/定型試驗
　　作為當今有“工業之花”之稱的航空發動機，獲得成功的無一例外都經過一番嚴格（試驗苛刻）、大批量（時數多）、大范圍（從零部件到整機、試驗環境從地面到高空、從沙漠到極地，試驗科目涉及發動機的各種設計與非設計工況）的試驗考核。其中的定型試驗是發動機研制中最為關鍵的試驗項目。一款新機必須通過一系列規定的定型考核方能轉入批量生產，交付客戶使用。EJ200也不例外。據有關資料介紹，EJ200共進行了大約17000小時的整機臺架試車，其中包括持久試車、多種環境/吞咽試驗、起動/再起動試驗、加速試驗、結構振動試驗等一系列苛刻無比的試驗。
　　加速模擬任務持久試車試驗
　　按照計劃，使用一臺EJ200發動機，以“EJ200-循環”程序進行試車（這是模擬發動機在作戰任務中的實際用法，刪除其中對發動機壽命沒有影響或者影響較小的工作狀態，進而綜合編制出的試車譜）。試驗中發動機必須經受2300次“循環”的運轉考核，實際試車時數超過700小時。一次這樣的持久試車試驗，相當于發動機外場3000飛行小時或者15年的使用時數。
　　鳥撞擊試驗
　　作為大自然的精靈，飛鳥可是飛行器的大敵。1989年6月8日，一架蘇聯米格-29戰機在巴黎航展進行飛行表演時，因為發動機吸入一只飛鳥而導致發動機熄火，最終飛機墜毀.在慘痛的教訓面前，EJ200吸取經驗，將風扇按照損傷容限原則設計，工作葉片為小展弦比葉片。這有助于提高發動機的抗外物損傷FOD以及鳥撞擊能力。在試驗中，EJ200經受住了單只與多只不同重量等級的飛鳥撞擊，結果表明EJ200的寬弦風扇完全滿足設計要求，抗外物打擊能力相當強。
　　吸入高溫氣體試驗/進氣溫度瞬變試驗
　　這個試驗是在德國MTU Aero公司的地面試車臺和斯圖加特大學內的高空實驗艙進行的。戰機在作戰時候，發射武器（尤其是導彈），噴射出的廢氣使得發動機進口溫度瞬間發生急劇變化（溫度突升），在某些特定時候，溫度畸變的程度足以引起發動機失速、喘振，甚至造成機毀人亡。為此，EEROJET特別重視這項試驗。將一臺EJ200原型機投入了苛刻的試驗中。試驗中采取氫燃料加熱器作為高溫氣體的發生裝置。典型情況下，該裝置能使進口氣流在0.1秒內從環境溫度上升到峰值（要求升溫幅度達到425K，溫度突升率為5000K/秒）。
　　經過嚴格試驗后，EJ200顯示出良好的性能要求，具有很強的抗溫度畸變能力，喘振的溫度峰值出現時間是在溫度突升過程中相當靠后的位置。這表明進入不穩定狀態前，發動機能夠在升溫條件下持續工作相當長的時間。
　　當然，為了保證實驗的延續性及科學性，實驗程序為逐步增加溫升幅度的方式，逼近由溫度畸變引起發動機喘振的數值點。（未完待續）
　　[新聞]
　　空中客車啟動第五屆“讓創意展翅高飛”中國區比賽
　　9月22日，空中客車在北京航空航天大學舉辦第五屆 “讓創意展翅高飛（Fly Your Ideas）”全球大學生航空競賽中國區啟動儀式，鼓勵中國大學生為航空業的未來發展貢獻奇思妙想。
　　“讓創意展翅高飛”全球大學生航空競�，每兩年舉辦一次，旨在為全球大學生提供一個難得的機會，將書本知識學以致用，和空客一起直面行業挑戰，共同創新。通過參與競賽，學生們在團隊合作、項目管理和溝通技巧等方面得到充分鍛煉，提升在未來職場中的競爭力。
　　中國學生在往屆的比賽中不論在參賽人數和參賽作品質量方面均有突出表現。2015年，西北工業大學“加力反推”隊憑借“以體感游戲機為靈感來源的飛機滑行引導系統”項目成為最后進入決賽的5支參賽隊伍之一。
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