变循环发动机（VCE，Variable Cycle Engine），是一种新构型发动机。传统发动机设计结构固定决定了其热力循环特性也是固定的，因此一种发动机只能在一种模式下工作，它只能在有限的飞行包线范围内，才具备*好的性能，因此*佳使用范围区间较窄。

        而变循环发动机则不同，是一种多设计特点的涡轮风扇发动机，它可以通过改变一些部件的几何形状、尺寸和位置，来调节发动机的热力循环特性。

        变循环发动机的设计运用范围很宽，飞行包线远比现有的航空发动机大得多的多，比较典型的变循环布局包括选择放气式变循环布局、双压缩系统变循环布局、带核心机驱动风扇CDFS的双外涵变循环布局、涡轮/冲压变循环组合布局以及带Flade风扇的三涵道变循环布局等。

        项目来源于ADVENT计划，美国空军和海军2007年项目（VAATE）启动。

         2007年美国空军通过自适应通用发动机技术(ADVENT)计划开始开发自适应循环涡轮发动机，该计划是通用经济可承受*涡轮发动机(VAATE)计划的一部分。

       2012年的自适应发动机技术演示(AETD)计划后续启动，目的是进一步加速变循环发动机技术的成熟，并使用演示发动机进行测试。其中GE的地面演示样机由三级自适应风扇和高压压气机组成，其中后者源自CFM LEAP的十级压气机；

        2015年的测试产生了喷气推进历**高的压气机和涡轮机组合温度。

        2016年启动的自适应发动机过渡计划(AETP)，美国空军研究试验室（AFRL）分别授予GE和普惠公司高达10亿美元的合同，旨在研发和测试用于第六代战斗机的自适应发动机以替换现有F-35的F135涡扇发动机，为两家公司上演21世纪版的“发动机大战”创造了条件。其中，GE和普惠将分别进行XA100和XA101演示样机的研发与测试。AETP的目标是燃油效率提高25%、推力增加10%，同时热管理得到*。

        2018年美国空军生命周期管理中心（AFLCMC）授予GE一份价值4.7亿美元的合同，用于为F-35研发45000磅（200kN）推力级的自适应循环发动机。     

       

       GE公司开发的XA100变循环发动机是一种自适应发动机，具备在高推力模式和*模式之间切换的能力，以满足不同飞行阶段的需求。该发动机采用了三项关键创新技术：自适应变循环结构、三涵道架构以及广泛使用*的材料和技术。

       具体参数方面，根据公布的数据，XA100发动机的性能收益包括 ：

       1.推力增加10%，

       2.耗油率改善25%，

       3.热管理能力提升2倍，

       4.飞机航程增加30%，

       5.飞行速度增加20%到40%。

     XA100变循环发动机这些改进使得XA100发动机在第六代战斗机中的应用具有显著的优势，能够提供更高的推重比和单位迎面推力。其自适应变循环结构通过改变空气流量和单位推力来适应不同的飞行速度和任务需求。

        其具有如下特点：

      一. XA100发动机采用了三涵道结构，其中第三涵道是其主要创新之处。

       这种结构允许发动机在不同的飞行模式下工作，以优化推力和耗油率。在三*涵道结构中，内涵道和第二涵道可以看作是传统的涡扇发动机或类似YF120的双外涵道变循环发动机。通过控制调整相关部件的几何形状、尺寸或位置，改变流路结构，从而调节热力循环参数。这种自适应技术使得XA100发动机能够在亚音速、跨音速和超音速巡航飞行中表现出色。

       

       二. 其应用的*材料：

      1. 陶瓷基复合材料（CMC） ：XA100发动机广泛使用了陶瓷基复合材料，这种材料具有耐高温、重量轻和抗腐蚀等优异性能。CMC部件在发动机中被用于*重量、提高热效率，并创造了压气机和涡轮组合温度*高的*纪录。GE公司还在F414发动机中运行了*上*个旋转的CMC叶片，通过1000次试验验证了该材料承受高性能军用发动机内环境的能力。

      2.聚合物基复合材料（PMC） ：XA100发动机的部件还使用了聚合物基复合材料，这些材料有助于提高耐热性和改善性能。

        3.树脂基复合材料：XA100发动机对树脂基复合材料进行了应用，主要应用于航空发动机的冷端，如风扇叶片、风扇机匣、风扇帽罩、出口导流叶片等。相比金属材料，树脂基复合材料有明显的减重优势。

        二 .XA100发动机在高推力模式和*模式之间的切换机制主要依赖于其自适应变循环结构。

        这种结构使得发动机可以根据不同的飞行需求自动调整工作模式。在高推力模式下，进入发动机的空气大部分流经核心机和第二涵道，以产生更大的推力，帮助飞行员*执行战斗任务。而在*模式下，发动机则优化燃油节省和巡航时间，实现*佳的燃油经济性和飞行时间。

        1.进气道设计：进气道通过有效地减速增压，相当于预压缩，对发动机的有效工作十分关键。在高速飞行时，空气的粘度变得显著，边界层的形成也会影响进气道的设计和性能。

        2.压气机和燃烧室：压气机将空气压缩增压，然后空气在燃烧室中混合燃烧，产生高温高压气体。通过调整压气机和燃烧室的几何形状和尺寸，可以改变空气的流动路径和燃烧效率。

       3.涡轮和喷口：高温高压气体驱动涡轮旋转，然后从喷口喷出做功。涡轮和喷口的设计也需要根据不同的飞行阶段进行调整，以优化推力和耗油率。涵道比和风扇压力调整：XA100是三流道自适应循环发动机，可以根据不同情况调整涵道比和风扇压力，以提高燃油效率或推力。

       4.隐身性能：XA100的设计细节还包括提升配套战机的隐身性能，尤其是红外隐身性能。这一点在XA101的设计中没有明确提及。

       5.应用机型：XA100不适用于F-35B短距起飞和垂直降落版本，原因是F-35B使用的三轴承旋转喷嘴与XA100的三流道架构不兼容。

        GE公司将继续与美国空军合作，并于2023年11月14日宣布完成了XA100发动机的补充测试。这是在俄亥俄州埃文代尔工厂进行的第三轮测试，由400多名工程师支持，旨在验证2022年测试基础上所做的细微设计改进，并进一步巩固发动机的详细设计和数字模型。GE的此项设计将“以F-35为中心”进行设计；以便未来替代F35战斗机和美国空军第六代战斗机计划，也有研究将该技术应用于F-15、F-16和F-22推进系统升级的可能计划。