变循环发动机概念的提出可以追溯到20世纪60年代,随着涡轮风扇发动机的问世,它优越的亚音速性能,高的推进效率,使得发动机设计师不断地追求更大涵道比的发动机。在超音速飞行状态,由于大涵道比的涡扇发动机耗油率明显高于等推力级的小涵道比涡扇发动机,因此限制了超音速飞机发动机涵道比的进一步增加,为了使航空发动机在亚音速和超音速状态下都具有较好的性能,国外航空发动机科学家提出了变几何和变循环发动机思想。
变循环发动机的优点就是在宽广的飞行包线内,都能保持很好的效率和较低的耗油率,可以看作将亚音速性能很好的大涵道比涡扇与超音速性能很好的小涵道比涡扇、涡喷取各自优点,结合成一台发动机。实践证明,变循环发动机技术以其内在的性能优势,能够满足强大的军事需求,并显示出巨大的应用发展潜力,已经受到各航空强国的重视、是航空动力主流的研究方向。
特别是在先进战斗机研究方面,自20世纪60年代以来,战斗机一方面朝着多用途方向发展;另一方面,飞机的飞行包线不断扩大,特别是在20世纪80年代后,人们更加重视飞机机体/推进系统一体化设计,由于变循环发动机在满足上述指标方面的优势尤为明显,于是,对军用战斗机的变循环发动机研究逐步开展起来。国外最早的变循环发动机是美国20世纪60年代初在SR-71“黑鸟”上使用的J58发动机,该发动机可在涡喷发动机模式和冲压发动机模式之间转换。
迄今,变循环发动机技术已有50年的探索研究与发展历程。国外各大航空发动机公司,如英国的罗·罗公司,法国的SNECMA公司、日本的工业科学与技术研究所和美国的GE公司等,均在不断地进行变循环发动机概念设计和方案设计研究,并进行试验验证。