韩国迈出航空动力自主关键一步

李彦霖 姜子晗

2026年08月19日09:03  来源:解放军报
 

  前段时间,韩国宇宙航空厅在下一代军民两用航空发动机与推进系统研发项目联合启动说明会上,正式披露其首款国产涡扇发动机的研发路线图。据国外专家透露,该项目核心内容包括研制4500磅级高涵道比涡扇发动机,以及预研电动—涡轮混合推进系统,由韩华航空航天公司牵头,联合韩国航空宇宙研究院及多家高校、中小企业共同推进。这是韩国首次尝试研制军民两用涡扇发动机,被外界视为其航空动力自主化的关键一步。

  发展国产航空发动机,标志着韩国航空动力发展战略从技术引进向自主研制转变。那么,韩国这款中小推力发动机技术上有何亮点?它将如何突破技术层层束缚?又将指向何方市场?请看本文解读。

  直指未来无人作战平台需求——

  采用起动机和发电机一体化设计

  与以往依赖外部技术方案不同,韩国此次项目首次采用起动机和发电机一体化设计,将发电机直接集成在发动机转轴上,而非沿袭传统的外挂附件传动模式。这一设计并非单纯的结构改良,而是直指未来无人作战平台对机载电力急剧增长的现实需求。

  在传统航空发动机架构中,发电机通过附件机匣从转子提取功率,需要独立的传动齿轮和安装结构,不仅占用宝贵空间、增加系统重量,还会产生机械损耗。而转轴集成方案将发电功能嵌入发动机本体,省去中间传动环节,结构更为紧凑,能量转换效率更高。按照韩华航空航天公司披露的设计指标,这套轴系集成式发电系统可提供最高100千瓦的电力输出,能够为有源相控阵雷达、电子战系统、多光谱传感器以及人工智能自主决策系统等大功率载荷提供充足电能。

  这一技术路线并非无先例可循。美国在F-35战机上专门设计了综合动力管理系统,将发电、液压、冷却等功能整合优化,目的是满足隐身战机日益庞大的电子设备供电需求。

  韩华航空航天公司披露,未来协同作战飞机不仅需要飞行能力,更看重任务供电能力。相比传统发电方式,转轴一体化发电机能够减少传动部件数量、降低系统重量和复杂度,同时使发电能力随着发动机功率同步增长。对于强调长航时、多载荷、高自主性的新一代无人作战平台而言,这种紧凑高效的设计方案具有良好的战术价值。

  与此同时,韩国还同步开展混合动力推进系统研发,计划开发500千瓦级涡轮发电机和300千瓦级电动发动机。这组动力搭配指向的是未来电动化、分布式推进航空器。在混电架构下,燃气轮机负责发电,推力由电动机驱动风扇或者螺旋桨提供,二者各司其职,可在短距起降、静默巡航和能量优化管理等方面提供新可能——例如在特定作战阶段关闭燃气轮机、仅靠电池供电静默飞行,能显著降低红外和声学特征,提升战场生存能力。

  尽管这一在研项目距离工程化仍有相当差距,但其技术方向与美欧当前加速推进的混电飞行器验证高度契合,显示出韩国意图在新一轮航空动力变革中抢占一席之地。

  意在摆脱对外部供应链的深度依赖——

  瞄准中小推力发动机市场换道突围

  对于韩国航空工业而言,发动机一直是难度最高、突破最晚的技术难题。过去数十年间,韩国在飞机总体设计、航电系统和复合材料等领域取得一定进步,相继推出T-50“金鹰”高级教练机、FA-50轻型战机和KF-21“猎鹰”战机。然而在航空动力领域,韩国始终未能摆脱对外部供应链的深度依赖。

  以现役主力型号为例,KF-21战机采用2台美国通用电气F414涡扇发动机,T-50和FA-50则采用F404发动机。这意味着即便韩国本土企业已具备一定的发动机部件制造和维修能力,本质上仍处于许可证生产与技术合作框架之内,核心热端部件设计、材料体系和系统集成技术并不掌握在自己手中。

  发动机之所以难以实现自主研发,根源在于极高的技术门槛与巨大的投入成本。航空发动机需要在高温、高压、高转速的极端环境下稳定工作数万个小时,技术复杂度远超机体制造。一款新型发动机的研发往往需要数十亿美元投入和10年以上周期,且必须依靠大规模市场回报才能实现经济循环。对于韩国而言,国内市场有限、产业起步较晚,长期以来采用美国通用电气F414等成熟发动机的许可生产模式即可满足装备需求,一直缺乏足够的需求牵引来支撑其构建独立的研发体系。核心技术受制于人,却难以在短期内看到自主研发的商业回报,这正是韩国航空动力长期难以突破的难题。

  面对困局,近年来韩国采取有针对性的突围策略,即“从军民两用无人机动力切入”。相比大推力涡扇发动机的极高设计难度,中小推力发动机在结构复杂度、研制风险和投资规模上明显可控,更适合作为建立自主航空动力体系的起步平台。

  事实上,此次4500磅级发动机并非韩国进军航空动力领域的唯一项目。韩华航空航天公司同步推进的还有多个无人机动力项目,包括用于韩国低可探测无人僚机系统(LOWUS)的5500磅级低涵道比涡扇发动机、1400马力级涡桨发动机,以及10000磅级隐身无人机涡扇发动机关键技术研发。

  其中,今年7月,LOWUS配套的5500磅级发动机进入地面测试阶段,目标是替代原型机目前使用的发动机。这一研发路径表明,韩国正试图以中小推力发动机为“敲门砖”,通过无人机市场逐步积累研发和制造经验,最终构建覆盖多个发动机推力级别的完整航空动力产业链。

  设想以军民两用市场支撑产业闭环——

  精准定位背后的市场考量

  从技术指标看,4500磅级涡扇发动机并不追求极致推力,大致相当于能够垂直托举起2至2.5吨重量。若采用双发配置,可支撑最大起飞重量约10至13吨的航空器。这一性能区间恰好精准覆盖了当前迅速增长的两大市场——协同作战无人机和小型公务机。

  近年来,协同作战无人机正成为全球航空强国重点布局的方向。美国空军正加速推进协同作战飞机项目,计划与F-35和下一代空中优势平台协同作战。澳大利亚也在快速推进MQ-28“幽灵蝙蝠”无人僚机项目,英国、日本、印度等国也纷纷推出各自无人僚机发展计划。这类无人机并不强调超声速巡航和高机动格斗能力,而是追求远航程、长续航、低运营成本和多任务载荷能力。在实战设想中,它们将作为有人战机的“忠诚僚机”,前出执行侦察、电子战、对地打击等高风险任务,因此对续航时间和任务载荷有着刚性需求。

  油耗更低、经济性更好的高涵道比涡扇发动机,恰恰契合了这一任务需求。对韩国而言,若能率先在这一层级形成自主动力体系,未来不仅能满足本国无人作战平台装备需求,也有机会加入国际无人机动力供应链。

  此外,高涵道比构型也赋予了该发动机显著的军民两用潜力。相比低涵道比发动机,高涵道比构型在亚声速飞行条件下燃油效率更高、噪声更低,这正是公务机和支线飞机最为看重的性能指标。韩华航空航天公司披露,新发动机未来可用于10座级公务机以及其他轻型民用航空器。全球公务航空市场和支线运输市场对可靠、经济、易维护的中小推力涡扇发动机存在持续需求,而目前这一市场主要由少数欧美企业主导。通过军民两用模式,该项目有望在军民两用市场同步扩大装机规模,以更大的市场基数分摊研发与制造成本,降低单台发动机采购价格,提高产品竞争力。

  不难看出,韩国此次启动的4500磅级涡扇发动机项目,既是一次具体的装备研发计划,更是其推进航空动力自主化、减少对外技术依赖的关键一步。

  从采用转轴一体化发电机适应无人机高供电需求,到选择中小推力发动机降低技术风险,再到以军民两用市场支撑产业闭环,这条路径折射出韩国航空工业的务实之举。在美欧主导的全球航空发动机格局中,这一步走得并不轻松。后续技术攻关能否如期突破、市场需求能否顺利兑现,是决定项目研发成败的关键。从项目启动到定型量产,这一期间还有很长的路要走,最终成效仍需实践检验。

  (作者单位:海军航空大学)

(责编:申玉环、吴三叶)