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空客公司计划借助开式转子发动机将下一代窄体飞机的效率提高25%
关键词:      时间:2024-09-24

【据英国《飞行国际》网站2024年9月12日报道】空客公司首席执行官Guillaume Faury明确表示,希望空客公司下一代窄体喷气飞机的效率能比目前机型提高25%,这将寄希望于CFM国际公司正在开发的开式转子发动机来实现这一目标。

RISE全称“可持续发动机革命性创新计划”,预计空客公司和波音公司将在2030年代中期将其推向市场。CFM国际公司透露,RISE开式转子发动机的效率将比Leap涡扇发动机提高20%。空客公司一直在协助该项目,CFM国际公司则计划在2025年后开始使用A380飞机进行开式转子验证机的飞行测试。

波音公司前首席执行官David Calhoun近年来曾多次表示,波音公司的下一款窄体喷气机的效率必须比737 Max飞机提高20-30%。与此同时,美国国家航空航天局(NASA)也正在实施几项技术开发计划,包括开发燃烧温度更高的涡扇发动机和混合电力系统,以及与波音公司共同测试一种桁架式机翼飞机,这些技术据称可以使未来窄体喷气机的效率提高25%。

预计空客公司和波音公司将在2030年前启动下一代窄体喷气式飞机的研发工作,但均未透露具体细节。他们在确定飞机动力装置架构方面持谨慎态度,因为发动机制造商正在确定发展战略,并进行试验验证。

CFM国际公司坚持认为开式转子发动机是未来的发展方向,并认为这种设计可以实现效率上的飞跃。由于开式转子没有短舱和其他周边结构,因此重量往往比传统的“涵道式”涡扇发动机轻,而且可以增加涵道比,提高燃油效率。但是,开式转子与现在的涡扇发动机截然不同,因此带来了新的风险和挑战。Faury指出:“这种设计需要进行很多改动,因为它有一个大得多的风扇,干扰因素也更多,将发动机集成到飞机上更加困难,因此需要大量的额外工作和研究”。

值得注意的是,与涵道式风扇不同,开式转子缺少包容环,而包容环的作用是防止发动机发生非包容故障时,叶片和其他部件损坏飞机结构。因此,工程师必须找到新的方法,确保开式转子的非包容故障不会造成更广泛的结构损坏。一种解决方案是在飞机结构中添加屏蔽材料,但这样做会增加飞机重量,降低效率。Faury坦陈,设计人员可以使用其他方法来防止叶片脱落的风险,但没有具体说明方法。他还说,由于开发尚处于早期阶段,因此还不可能准确地确定开式转子完全集成到飞机上后的效率优势。

尽管对RISE有明显的兴趣,但Faury依然鼓励其他发动机制造商探索替代的开式转子概念。然而,普惠公司和罗罗公司似乎正倾向于研发传统涡扇发动机的升级版本。例如,普惠公司表示,对齿轮传动涡扇发动机的改进,包括潜在的混合电动改型,可以将效率提高25%。