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开放式风扇喷气发动机既奇怪又有效

时间:2024-01-24 14:18:37 来源:
导读 几十年来,当今飞机的设计以及与之相关的一切基本上保持不变。中央金属圆柱体,两侧各有机翼,飞机发动机安装在其上。反过来,这些发动机几...

几十年来,当今飞机的设计以及与之相关的一切基本上保持不变。中央金属圆柱体,两侧各有机翼,飞机发动机安装在其上。反过来,这些发动机几乎总是封闭在机舱中,以保护它们免受伤害。但如果未来的飞机将一些发动机部件放在外部呢?

这就是一项名为OpenFan的技术背后的前提。顾名思义,这种设计使动力装置的风扇没有屏蔽,使其看起来更像旧的螺旋桨。

但为什么有人会回到看起来更古老的做事方式呢?答案很简单:开放式风扇架构是减少飞机燃油消耗和二氧化碳排放的一种方法,目前每个人都在追求这一点。

为了提高发动机的效率,飞机发动机制造商逐渐增大了风扇直径。正因如此,在不久的将来将它们安装在机舱内可能会变得很棘手。

因此,风扇的自然进化只有一条路可走,那就是开放式架构。碰巧,这样的设计也是“提高发动机推进效率的最有效和可持续的选择”。

这是RISE计划背后的公司集团的观点。这项工作由发动机制造商CFMInternational牵头,该公司是赛峰集团(Safran)和通用电气航空航天公司(GEAerospace)各持股的合资企业。该计划的目标是设计新的推进方式,与“当今最高效的发动机”

相比,二氧化碳排放量能够减少20%。

众所周知,开放式风扇动力装置之所以能做到这一点,不仅归功于它的设计,还因为它将与可持续航空燃料(SAF)甚至氢气完全兼容。使用该技术后,排放量预计将下降80%。

环保方法并不意味着由开式风扇发动机提供动力的飞机的动力会减弱。目标是使该技术能够使飞机达到0.8马赫的速度,这是当前单通道飞机能够达到的通常速度。

这种发动机的确切规格尚不完全清楚,但我们有消息称它将使用碳纤维复合材料叶片、金属合金和陶瓷部件以及“先进的紧凑型核心”制成。

该项目仍处于早期阶段,但参与公司之一赛峰集团本周宣布,这很可能是该项目的第一个重要里程碑。

该公司宣布已开始对ECOENGInE进行首次风洞测试。这将是一个一比比例的开式风扇发动机演示器,用于验证技术和材料。

测试是在世界上最大的音速风洞中进行的。它被称为S1MA隧道,位于法国莫达讷,由法国航空航天研究机构ONERA运营。

该隧道宽8米(26英尺),由两台由冲击式水轮机驱动的对转风扇提供动力,能够提供88兆瓦的电力。球迷们只需要三分钟就能将隧道内的空气从零提升到1马赫(音速)。

其尺寸允许测试独立发动机和安装在机翼结构上的装置。此外,它还可以进行直升机旋翼的测试,也可以进行全尺寸导弹的测试,即使导弹的发动机正在运转也可以进行测试。

本周在法国开始的测试周期将首先涵盖目前正在研究的风扇模块的空气动力学和声学性能。风扇叶片的设计对于此类发动机的效率水平起着至关重要的作用,也受到航空航天工程师的密切关注。

赛峰集团及其参与该项目的合作伙伴将在首次运行时对ECOENGInE进行约200小时的测试。此阶段完成后,该装置将安装在机翼部分并进行更多测试。

这家法国航空航天公司表示,验证机及其后继机的多阶段测试计划将从今年开始一直持续到2028年。参与其中的公司相信,开式风扇发动机应该会在本十年末投入商业使用。到下一架飞机中间,我们应该会看到它们部署在单通道商用飞机上。

那些担心开式风扇喷气发动机可能比现有发动机噪音大得多的人放心,该发动机的噪音特征“将满足预期的未来法规”。

我们预计随着测试计划的进展,有关新技术的更多细节将会浮出水面,一旦我们了解更多信息,我们将立即更新。

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