编者按

为展现首都科技创新的丰硕成果，彰显科技工作者服务国家重大战略的责任与使命担当，科协频道特开设“首都优秀科技成果”专栏。专栏聚焦科技工作者公开发表于“首都卓越行动计划”入选科技期刊的部分优秀成果，以权威内容为核心，以专业视角为支撑，致力于搭建起学术成果交流与展示的桥梁。

成果标题

Review on the development status and performance deign of adaptive cycle engines

（自适应循环发动机发展现状及性能设计方法研究进展）

成果评荐

评荐专家：王占学

西北工业大学动力与能源学院教授，博士生导师，国家级领军人才，获国务院政府特殊津贴。主要从事航空发动机总体性能设计与优化、飞机/发动机一体化设计技术研究。兼任“轻型涡轮动力”全国重点实验室副主任、《推进技术》期刊副主编、中国航发动力股份有限公司独立董事。主持国家自然科学基金项目4项，获国家技术发明二等奖1项，国家教学成果二等奖1项，出版教材和专著2部。

自适应变循环发动机作为下一代宽域高效飞行器推进系统的候选方案，其核心优势主要体现在两方面：（1）通过宽适应部件的创新设计和多个可调几何的综合调整，灵活满足飞行器宽域范围内对动力系统的多样化性能需求；（2）通过对涵道比的大范围柔性调节，可维持发动机在巡航节流时的进口流量恒定，从而有效抑制进气道溢流阻力以提高推进系统的安装性能。该论文成果系统梳理了以自适应循环发动机为代表的变循环发动机从概念提出到工程实践的发展历程，并总结了该类型发动机在总体设计领域的最新研究进展。

自适应循环发动机本质上属于变循环发动机的的技术范畴。其技术发展主要历经三个标志性阶段：20世纪60年代，美国航空航天局NASA等研发机构通过发动机结构以及可调几何的创新设计实现了变循环技术在有限工况内的原理验证；20世纪90年代，美国通用电器公司依托YJ101、F120等验证机平台开展了变循环发动机技术的飞行演示验证，推动了变循环技术从理论向工程应用转换；2010年以后，随着GE公司XA100原型机的成功研制，标志着具有更宽变循环调节能力的自适应循环发动机等相关概念及技术进入蓬勃发展期。研究表明，相较于传统涡扇发动机，自适应循环发动机在宽域范围内的任务适应性具有显著优势，但高昂研发成本与潜在技术风险仍是制约其发展的主要瓶颈。

在总体性能研究领域，该论文成果从构型分析、性能优化与数值仿真三个维度展开系统论述，并聚焦于性能可靠性提升与成本控制的五个关键措施：第一，通过四类典型构型的对比研究，揭示了不同结构特征发动机整机与部件的性能匹配原理，为可行性评估与构型优选提供了理论基础；第二，以涵道比的大范围柔性调节作为核心，通过可变几何部件的最优控制律设计可实现发动机全包线范围内的热力参数调控，从而兼顾单位推力性能以及燃油经济性；第三，非确定性设计框架的引入可有效量化研发过程部件性能偏差对整机性能的影响，为降低技术风险提供理论支撑；第四，变维度缩放仿真技术能够精确解析新部件与整机的匹配关系，明确部件工作边界，有效缩减迭代试错成本；第五，核心机派生设计理念通过成熟核心机的改进复用，可显著降低研发成本并提升效率。

综上所述，自适应循环发动机通过创新的总体以及宽适应部件设计展现出跨代的性能跃升优势，同时构型复杂所带来的高研发成本与可靠性问题仍是当前主要挑战，未来需要在宽适应总体与部件技术研发、整机多学科协同稳健性设计与仿真、全工况测试验证体系建立等领域开展持续攻关，以推动该技术向实际工程应用转化。

“D指导”怎么看？

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成果来源

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212540X25000069

来源期刊：

Propulsion and Power Research（《推进与动力（英文）》），2025年第1期

作者简介

陈敏

北京航空航天大学能源与动力工程学院教授，博士生导师，主要从事航空发动机总体性能设计与优化、航空发动机健康管理技术研究。现任多个涡扇发动机技术验证项目的重要节点把关专家，航空动力学报中英文版青年编委，中国航空学会超声速客机分会委员，入选2023年和2024年爱思唯尔航空航天领域全球前2%顶尖科学家称号。在AIAA Journal等期刊及会议上发表论文80篇，出版教材和著作4部，第一完成人获2014年中国航空学会科技成果二等奖。

邓力

北京航空航天大学能源与动力工程学院航空宇航与推进专业博士研究生。

张纪元

北京航空航天大学航空发动机研究院助理研究员，担任院级重大科研项目总师助理，承担国家自然基金青年基金、先进航空动力创新工作站等科研项目7项。研究方向为航空发动机总体性能仿真与设计，重点关注自适应循环发动机的总体性能稳健性设计，涉及控制规律稳健性设计、不确定性影响的量化与控制。参与国家自然基金等科研项目8项，发表学术论文30余篇，部分成果收录于AIAA Journal、Applied Energy等Q1区期刊，论文被引次数达100余次。

唐海龙

北京航空航天大学航空发动机研究院研究员，博士生导师，曾任中航发动机两型发动机专家、海装某舰用燃气轮机专家组专家、中航商发总体性能副总师、全国燃气轮机标准化技术委员会航改燃气轮机分委会委员，现任中国航空学会动力分会推进系统气动热力专业委员会副主任。获国防科技进步二等奖2次、三等奖1次，民航科技进步二等奖1次，中国航空学会科技成果二等奖1次，中航工业科学技术奖一等奖1次。

来源：Propulsion and Power Research（《推进与动力（英文）》

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