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NASA与多家航空发动机机构推进开式风扇叶片脱落防护技术验证与应用推进
关键词: 时间:2025-12-26

【据全球航空新闻网站2025年11月30日报道】随着航空业加速推进减排与效率提升,大涵道比发动机正向开式风扇架构演进。然而,这种取消传统短舱的外置风扇让叶片脱落事件的结构防护成为新的工程难题。如何在保持更高推进效率的同时,确保叶片分离不会对机体造成致命损伤,正成为推进系统革新中的关键技术命题。
围绕脱落叶片的拦截与吸能问题,机构间的试验验证正在同步推进。NASA 格伦研究中心与美国海军航空战中心联合评估轻量化复合材料层状屏蔽,在真实速度与释放角度条件下进行全尺寸撞击试验。在关键测试中,一片与开式转子发动机匹配的“模拟释放”叶片撞击24层复合屏蔽,造成显著裂纹但未能穿透。试验结果显示屏蔽结构具备有效吸能能力,为未来开式风扇周边局部屏蔽的厚度、材料与布置提供了可靠的工程依据。
在提升叶片本体可靠性方面,发动机制造商也在持续开展材料与结构验证。赛峰公司已完成超过175次大直径叶片的进气与耐久试验,对空气动力、结构响应和声学性能进行了系统评估。缩比风洞试验进一步证明开放式风扇在高负荷条件下仍具备良好的强度与耐久性。基于试验结果,传统涡扇发动机上的局部装甲结构已被重新设计并应用于开式风扇的关键位置,以在叶片脱落撞击时提升机身与发动机接口区域的能量吸收能力。
随着开式风扇在能耗、减排与噪声控制方面的潜力不断被验证,其安全体系也在逐步成形。从降低叶片动能到建立复合材料拦截屏,再到优化局部结构强化和全面验证试验,这一系列技术路径正在共同推进开式风扇向民航安全标准收敛。相关研究不仅提升了开式风扇的可工程化程度,也为下一代高效、低排放航空推进系统的安全应用奠定了关键基础。
