[비즈한국] 韩国宇宙航空厅正着手开发“电气化航空用高涵道比涡扇发动机”(以下简称电气化喷气发动机)。尽管这是一款推力为4,500磅的小型发动机,但其电力生产能力比16,000磅级的高端发动机还要高出三倍以上,预计在无人战斗机(CCA)市场将具备极强的竞争力。宇宙航空厅计划将该发动机开发为既能搭载于无人战斗机,也能用于民用商务喷气机的通用引擎。
在8月28日于江陵举办的燃气轮机研讨会“GTS2025”上,宇宙航空厅以“为航空产业新飞跃的尖端发动机及应用体系军民合作开发规划”为主题,公开了目前正在开发的燃气轮机(喷气发动机)相关研究。

宇宙航空厅公开的电气化喷气发动机是一款推力为4,500磅级的长寿命小型涡扇发动机。迄今为止,韩国已开发出KTF-5500、KTF-10000等两种长寿命喷气发动机,并原计划开发未来可搭载于KF-21战斗机的16,000磅级涡扇发动机。
乍一看,容易认为宇宙航空厅正在开发的4,500磅级喷气发动机是性能低于现有KTF-5500的低输出动力装置。然而,该发动机采用了技术上非常先进的概念。
首先,它被开发为高涵道比(High-Bypass Ratio)发动机。喷气发动机通过风扇压缩空气并点火以获得推力。此时,未参与燃烧直接通过风扇的空气流量被称为旁通气流(Bypass)。KTF-5500的燃烧气体与旁通气流的推力比为0.71,而宇宙航空厅的电气化喷气发动机这一比例高达4以上。因此,虽然其高速性能略逊于KTF-5500,但推重比和燃油效率却极其优越。
然而,电气化喷气发动机真正的价值正如其名,在于其优秀的电力生产能力。该发动机采用了韩国首次应用的“转子一体化嵌入式电动机/发电机”,即将发电机直接与喷气发动机的风扇连接。通过该技术,电气化喷气发动机能够稳定提供100kW的电力。这比即将在KF-21上搭载的16,000磅级喷气发动机的发电能力还要高出数倍。
最新的军用无人机搭载了大量电子设备,因此需要消耗大量电力。特别是被称为“CCA”的有人/无人协同战斗机,虽然配备了独立的雷达或传感器,但由于体积不足载人战斗机的一半,一直存在电子设备输出功率较低且性能受限的瓶颈。
然而,一旦将宇宙航空厅开发的电气化喷气发动机安装在CCA上,情况将发生质变。它能够提供载人战斗机水平的电力,从而使小型无人机具备搭载高输出雷达、电子战设备,甚至战术激光武器的潜力。
宇宙航空厅计划在2026年至2029年的4年间投入470亿韩元预算完成该发动机的基本型,并从2029年起推动FAA(美国联邦航空管理局)及韩国国土交通部(KAS 33)的认证,以便使其能搭载于民用商务喷气机。
通过这一路径,预计从2030年起开始量产用于CCA无人战斗机的发动机,并从2033年起进入面向美韩民用商务喷气机市场的量产阶段。
虽然量产企业尚未确定,但国内多家企业已表现出浓厚兴趣并表达了合作意向。若能达到预期的性能并遵守开发进度,该产品有望在CCA无人战斗机发动机市场中获得极强的竞争力。
美国航空航天专业媒体《航空周刊(Aviation Week)》预测,到2034年,全球CCA产量将超过530架,并逐渐取代有人战斗机,所占比重也将日益增加。因此,如果此次发动机开发获得成功,韩国航空发动机产业将不仅限于KF-21专用发动机,更将拥有能够开拓新市场的核心产品,从而有望挑战大规模出口。