冷却是用液氢实现的,对于涡扇发动机,加力燃油也可以先用来对冷却气流进行预冷,再参与燃烧,如果这种方法得以实现,就可以大幅度减少压气机的引气量,同时涡轮前温度也不用在原来的高度速度加以限制,发动机的工作范围就可以明显扩大。当然,加入预冷换热器后,发动机重量以及结构的问题,由于只是理论探讨,本文并未加以分析,提出这种方案,只是基于理论上的分析。下面给出了压气机引气量减少对发动机性能的影响趋势(高度取在11km)。引气量减少量中方法的减少量,减少30%,这是基于预冷换热器可以实现加水的冷却效果的假设。减少引气量的确可以明显提升发动机的性能,同时由预冷加强了大飞行速度下的冷却效果,发动机的高度速度特性可以得到明显改善,同时也就可以适应更多任务剖面。
压气机进口空气预冷该方案其实是上述方案的延伸,同样也是想(压气机进口温度和空气流量)利用加力燃油的热容。提及的深冷涡喷发动机,原理也是利用预冷降低压气机进口空气温度,减少压缩功,同时降低涡轮负荷,这时如果折合转速不变,物理转速会降低,这些因素有利于减轻发动机结构,降低发动机重量,提高推重比。ATREX发动机的预冷换热器试验结果给定,这是基于涡扇发动机中加入预冷换热器后能实现ATREX发动机中冷却效果的假设。该方案与上述方案结合,既可以提升发动机性能,扩大发动机工作范围,又可以使发动机重量不至于增大或者不增大太多,从而可以从根本上改善发动机的多任务适应性。降低压气机进口温度,是扩大发动机工作范围的必要条件。给出了压气机进口空气预冷对发动机部件参数和性能的影响。