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GE公司RISE计划将开展涡扇发动机功率提取试验
关键词:      时间:2024-07-15

【据美国《航空周刊》网站2024年7月5日报道】今年晚些时候,在美国宇航局(NASA)“混合热效率核心机”(HyTEC)计划的第二阶段,GE公司将开展涡扇发动机功率提取试验。该项目以改进型Passport 20发动机为基础,配备多个电动/发电机,是开发小型、高功率密度核心机技术的一部分,可以与更大的低压风扇集成,从而实现更高的涵道比。

后续的一系列验证机计划包括为“可持续发动机革命性创新” (RISE)研究的130英寸(3.302米)直径的开放式风扇系统的飞行测试,该系统采用Passport 20发动机的核心机。与此同时,针对RISE项目最终量产发动机的高功率密度核心机将在全面升级的HyTEC核心机的地面演示中进行测试,其中可能包括功率提取项目中的混合动力技术。与此同时,GE公司表示,其前所未有地使用大型超级计算机对RISE设计的各个方面进行设计、测试和分析的结果,继续增强了人们对其能力的信心,即提供比目前的Leap 1发动机燃油效率高20%的发动机。GE公司一直在使用美国能源部橡树岭国家实验室最近投入使用的超级计算机“前沿”(Frontier),对开式风扇和高压涡轮等部件进行建模。

RISE的第一个旋转部件的初步评估始于2023年,当时GE公司在俄亥俄州埃文代尔的工厂开始了第一个高速、低压涡轮级的测试,使用的是F110军用发动机。GE公司航空航天副总裁兼工程总经理Mohamed Ali表示,对F110采用新技术的涡轮叶片进行的超级计算机测试结果"令人难以置信,不仅在改善燃料燃烧的能力方面,而且在耐用性方面也是如此,从超级计算机运行和风洞数据中得出的开式风扇安装性能和噪音预测结果也完全吻合。这种先进的计算能力缩短了周期,能够更快地得到准确的结果,Ali指出,一直在与空客公司在德国汉堡的噪音测试设施进行联合测试,证实与目前的发动机相比,开式风扇可以实现更低的噪音,并且可以满足噪音要求。GE公司正在进行大量的持续测试,以验证开式风扇的耐用性。在认证方面,正与飞机制造商以及监管机构合作,迄今为止的测试结果--无论是吞咽测试还是振动测试--都对开式风扇的耐用性和能力产生了相当大的鼓舞作用。因此,对实现20%燃油效率改进的能力越来越有信心,并真正为未来设定了标准。

第一台完整的验证发动机预计将于2025-2026年开始地面测试,另一对动力装置将于两年后开始飞行测试。RISE计划还将包括利用排气余热预热燃烧空气的再热系统,以及先进材料的应用,如热段中的陶瓷基复合材料和树脂传递模塑复合材料风扇叶片。

赛峰集团最近的测试包括在法国航空航天研究机构ONERA的S1MA跨声速风洞中对1.5:1比例的开式风扇叶片进行静态和动态测试。最新阶段的重点是巡航条件下的高速性能,以及这是否与低机舱噪音兼容。低速性能,包括起飞、初始爬升和着陆,在2023年晚些时候进行了测试。赛峰集团表示,下一代商用飞机的噪音目标必须比目前的飞机安静5-7 EPNdB,其目标是减少10 EPNdB。