开式转子发动机

工业仪器

开式转子发动机是2009年6月11日GE和NASA首次试验的开式转子发动机。

起源

[据英国《飞行国际》2009年6月11日报道] GE和NASA今天透露了一些关于开式转子技术即将进行风洞试验的细节，这将是1980年底以来开式转子发动机进行的首次试验。

GE公司表示，这次试验将进行，试验将采用与GE36发动机相同的对转风扇叶片，从而再现1980年的那次试验。

在确定了基线后，GE和NASA将在两个风洞中对5种以上的风扇叶片设计进行试验，斯奈克玛公司正在参与风扇叶片的设计工作。

风洞试验对于开式转子技术的未来至关重要。位于NASA格林研究中心的高速风洞将测量对转风扇能否在燃油的节省上达到预期的效果。同时，NASA还将在一个低速风洞中测量这种大型、无冠风扇叶片产生的噪声。

GE航空集团总裁David Joyce表示：“这些试验将告诉我们，在面对开式转子结构的技术挑战时我们能有多少信心。”

发展

GE公司还考虑在LEAP-X发动机上采用开式转子技术，LEAP-X发动机采用了一个全新的核心机，预计在2016年以后替换当前装配波音737和空客A320飞机的CFM56发动机。

这次风洞试验将利用GE公司在1980年进行的GE36无涵道风扇发动机试验中的经验，GE36发动机在那次试验中验证了其具有降低油耗和噪声的潜力。

GE公司表示，这次试验的风扇将采用前排12个叶片、后排10个叶片对转的布局，压缩比为五分之一，试验将一直持续到2010年。

飞机概念设计二氧化碳排放量将降低50%(25%来自发动机,15%来自轻重量飞机机体,10%来自空中交通管制技术),并预测这种飞机可在2015年前投入使用。

按照一位螺旋桨动力专家的意见，在高燃料效率的新一代开式转子发动机获得快速发展的情况下，制定专门的防护规定、以防止鸟击对发动机造成破坏是所有工作中的重点。

由机械工程师学会组织并在Bristol举行的‘实现可持续的航空推进力’活动上，Dowty螺旋桨的性能工程师Josef Trchalik说：“鸟击测试代表了一个针对某些特定种类飞机发动机的关键性认证需求。到目前为止，还不清楚是应该按照那些针对螺旋桨式发动机叶片所制定的规定来对开式转子发动机叶片进行认证，还是应该像鉴定涡轮风扇式发动机叶片一样认证那些开式转子发动机叶片。”

“如果按照涡轮风扇式发动机叶片来认证，那么就必须加固开式转子发动机叶片的结构。这将导致转子叶片重量的增加。同时，也可能会限制叶片结构材料的可选范围。”

目前，针对螺旋桨式发动机叶片和涡轮风扇式发动机叶片所制定的鸟击鉴定要求有所不同。另外，螺旋桨式发动机叶片所需承受的鸟击冲击力明显低于涡轮风扇式发动机叶片。

Trchalik说：对于‘推进式’结构，因为它们具有与涡轮风扇式相似的、规律性进气道排列方式——在这种情况下发动机将失去风扇的保护——所以鸟击是一个更为严重的问题。在‘牵引式’结构的情况下，因为那些非冲压式风扇的空气进气道处于两排螺旋桨的保护之下，所以更容易满足对抗冲击性的要求。

Trchalik补充说将发动机安装在机身后部将会增加碎片击打叶片的概率。他还说：“另一方面，装在机翼上的发动机更容易在飞机接近地面时吸入来自跑道表面的碎片”。

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