二十年前的美国航空发动机业界，一出精彩“大战”正在如火如荼的上演，对阵双方是久负盛名的普拉特.惠特尼 Pratt&Whiney 和通用电气 General Electric 公司。“心脏”之战的起因是源于美军实施了一项名为“可替换战斗机发动机（Alternate Fighter Engine-AFE）”的计划，该计划打破了普.惠公司在第三代发动机市场中的垄断地位。双方使出了浑身解数、争夺更多的订单，大战程度之激烈可想而 知！作为“战争的发动者”——美国军方使出了拿手的平衡策略，最大限度地鼓励竞争，成为了此役最大的赢家。“战争”的结果使得发动机寿命期成本降低， （F100 和 F110）两系列的可靠性、耐久性大幅提高，发动机货源又有了“双保险”，可谓一举多得。时至今日，这场大战仍在继续……本文根据公开资料编译而成，提供 大家参考。
F100-PW-100 发动机在 F-15 服役后，尾喷管整流片被全数拆除以简化维护
通用电气的 F110 发动机
缘起
追溯 AFE 的起源还得从两超激烈争霸的六〇年代讲起。1967 年 12 月，美国空军和海军决定联合开展一项发动机研制项目（Joint Engine Project-JEP），即采用同一台核心机 [注 1] 分别发展两型发动机，用来装配 F-X（1968 年后正式编号 F-15；1969 年 12 月 23 日麦道公司获得了研制合同）和 F-14B 飞机。该计划的最终目标是研制一台高性能的加力式涡扇发动机，其推重比指标要求较上代发动机提高近一倍，而当时美军主力战机 F-4 的 J-79 涡喷发动机仅有 4.7 左右。
[注 1] 核 心机：又称燃气发生器，是产生高温高压燃气的核心部件。她是燃气涡轮发动机中工作条件最恶劣（高温、高压、高转速）、技术问题最复杂、对发动机性能、可靠 性影响最大的关键部分。其主要组成部分有三大高压部件（高压压气机、主燃烧室、高压涡轮）和传动等系统，此外为核心机试验运行的需要还与之匹配相应的附件 系统，所构成的相当于一台单转子涡轮喷气发动机。
1968 年 4 月 12 日，初始工程发展计划的征求建议书（RFP）分别下发通用汽车 Allison 分公司、GE 和 P&W 三家公司，同年八月底，国防部 OSD 选定 GE 和 P&W，与其分别签订了一项为期 18 个月的验证机研制合同，要求双方各自生产两台技术验证机（海、空型号各一台）。为此 P&W 公司研制了 JTF22 验证机进行投标，GE 公司则以 GE1/10 来竞争，最终结果实力雄厚的 P&W 击败了竞争对手，于 1970 年 3 月 27 日正式获得了总价达 4.482 亿美元的大合同，研制、制造、试验约 90 台发动机。然而此时春风得意的 P&W 公司却没有感到丝毫的轻松，由于空军迫切要求 F-15 能够尽速服役，以应对苏联 МиГ-25 及新型战机的威胁，所以发动机厂商务必在短时间内提供一台满足性能要求的发动机。根据计划 P&W 公司必须坚守两个关键节点：1972 年 2 月完成飞行前规定试验 PFRT 和 1973 年 2 月前通过定型考核试验 QT [注 2]。从 P&W 赢得合同之日算起，留给研制者仅有短短的三年，而通常研制这样一台发动机至少需要 5 到 10 年的时间！
[注 2] 当 时美国军用发动机研制标准是 MIL-E-5007C《航空涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机通用规范》（简称通用规范；1973 年将 A、B、C 三本标准合并为一本 MIL-E-5007D，我国于 1987 年 2 月 17 日颁布的 GJB241-87 通用规范就是以 5007D 为参照蓝本。）通用规范是美军在多年来型号研制经验总结的基础上所编制的指导发动机研制工作的标准文件。规范规定，在研制过程中发动机须进行如下两项持久 试车考核项目：飞行前规定试验 PFRT 中的 60h 持久试车和定型试验 QT 中的 150h 试车。发动机在装机试飞前需进行 60h[10h×6] 的持久试车，6h 阶段的后半段要经过 156min 的加温加压试车，该项试验是验证发动机在实验飞机/原型机上进行飞行试验的适应性；定型考核阶段则要求必须用两台发动机做两个 150h 持久试车 [25h×6]，即 QT150 试验。试验的目的是验证发动机取得合格证并作为生产型发动机的可能性。
F100 的设计工作开始于 1968 年 9 月（循环参数选取在 1967 年就已开始），P&W 设计者们结合多年积累的研制经验、在先进燃气发生器（ATEGG）[注3] JTF16 的基础上发展出一台 JTF22（XF100）验证机，1969 年试车达到了预期目标。在赢得研制合同后，随即展开 F100 全尺寸工程（FSD）研制工作，同年 12 月就进行了首次台架试车，1972 年 2 月 YF100 顺利通过 PFRT 考核。7 月 27 日上午八时二十一分，首架装配两台 YF100 发动机的 F-15A 原型机在爱德华兹空军基地首飞蓝天，这标志着发动机研制取得了重大的阶段性胜利！
涡扇发动机的典型结构图
从 1968 年到 PFRT 前的不到四年间，F100 累计进行了约 3,000 小时的发展试验，总的看这时期的研制工作还是比较顺利的。
[注 3] 为 了缩短燃气涡轮发动机的研制周期，降低研制经费，对未来发动机要求尚不明确的背景下保持技术的先进性，美国自五十年代末起执行了一项名为先进涡轮燃气发生 器的计划（ATEGG），由军方与厂商签订研制合同，在基础性研究、先进部件预研的基础上，将高压部件组成一台核心机进行各项试验，考核核心机的性能、部 件匹配等，为今后型号的研制提供关键技术储备。1964 年 P&W 推出了该公司在这项计划下发展的首台 STF200 核心机，GE 则研制了 GE-1 技术核心机。
然而作为“一核双型”的代表在研制之初就面临了“跛脚”的危险。1970 年的 11 月，海军由于 F-14 的预算遭大幅削减，原来 179 台订单减少到 69 台，如此大幅度删减使原本紧张的研制预算雪上加霜。
1971 年海军订单再次削减到58台，如此一来单机价格势必突破原先的定价。另一方面 P&W 也向空军表示，为了确保推重比指标的实现，在研制过程中应用了大量的先进技术、需进行大规模的试验工作，因此研制成本居高不下，并提醒空军相应的维护费用 肯定会大幅增加，对此空军仍坚持原先的要求。
1971 年 6 月 P&W 突然宣布，F100 发动机 1973 财年的费用将上涨，整个研制经费比原先预计高出 $6,300 万。对于超支的解释，P&W 称是由于海军型号遇到技术问题、增加了试验项目、通胀以及公司收益下滑等多种因素造成。根据双方所签订的“费用加奖励”合同，若费用超过合同规定，则超支 部分由合同双方按照 90：10 的比例进行分摊，即 P&W 承担超额的 10%，余下部分由海空军平均分担。
在这种情况下，海军于 1971 年 6 月 22 日决定取消余下的 58 台 F401 发动机合同，不过海军型号的研制计划仍然继续，直到 1975 年才终止。同年八月空军与 P&W 重新签订了一份修改合同，追加 1.22 亿美元。新合同规定，对用于飞行试验和生产型的发动机按“固定价格加奖励”的办法，空军和公司间以 75：25 的比例分摊。
1975 年，P&W 又赢得为空军“轻型战斗机”（LWF）——F-16 提供配套发动机的合同。至此 F100 统一了空军第三代战斗机的动力市场！军方打的如意算盘是，由 P&W 一家包揽既可统一后勤保障、方便维护，又扩大了发动机的采购量、分摊研发费用从而降低采购成本。不过这一切都有赖于发动机安全可靠作前提，尤其是像 F-16 这种单发战机对此更为敏感，此时的 F100 存在一些可靠性问题，而且当时还根本找不到同类型的替代方案，因此空军此举是相当冒险的。