日前，美国陆军作战能力建设司令部（DEVCOM）、陆军研究实验室、爱荷华州立大学和布朗大学组成的研发团队利用陆军超级计算机对涡轮发动机桨叶模型进行耦合计算流体力学分析，开发出能大幅提高涡轮发动机使用效率的动态变速新概念。
研究人员认为，在特定操作条件下，几何尺寸固定的桨叶转速要达到设计速度，发动机才能进入性能最佳的运行状态。当直升机起飞、降落或突然进行机动飞行时，这种限制会造成发动机性能大量损耗。而动态变速新概念则能在各种操作条件下，将发动机桨叶气动效率保持在最佳范围内，从而提高发动机的使用效率。
研究人员指出，涡轮发动机建模要具有超高的精确度。但这种精确建模会带来较高的计算成本。因此，研究人员采用统计抽样的方法建立发动机模型框架，以较低的计算成本确定发动机的最佳性能参数。同时，研究团队还使用主动流量控制（AFC）方法控制桨叶，保证能对喷口面积实施精确调整。研究人员表示，这种仿真模型框架能将涡轮发动机的使用效率提高6.1%，还能将涡轴发动机的使用效率提高49%。
研究人员以“阿帕奇”、“黑鹰”直升机配备的T-700涡轴发动机为对象进行了建模、分析和优化，现已完成仿真模型框架演示工作。
研究团队还计划开发涡轮发动机转子动叶攻角自动调整实验性样机，并将这种自动调整方法推广到多级发动机上。同时，继续开发AFC方法在耦合脉冲燃烧室设计中的应用。
