欧洲航空发动机研究将确定实现其目标之难题 | ||||||||
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http://jczs.sina.com.cn 2006年05月21日 10:17 中国航空信息网 | ||||||||
[美国《航空周刊与航天技术》2006年5月8日报道] 在今后几年中,飞机发动机的技术工作将确定欧洲能否达到为下几代动力装置制定的严格性能目标。 过去10年中发动机性能的不断提高表明,雄心勃勃的欧洲目标中有些是可以达到的,但是,也许不是都能达到的。
欧盟咨询委员会的欧洲航空研究计划(Acare)制定了航空工业的目标,它规定到2020年新飞机必须满足的环境目标。为了满足飞机的目标,也制定了发动机性能指标。欧洲官员们确定的目标是,与2000年技术标准相比,噪声降低18分贝,NOx降低80%,CO2降低20%。 罗·罗公司民机部总工程师Ian Ritchey说,"实现Acare目标中的任何一个是容易的,但是全部实现就难了。" 研制人员关于目前的发动机结构能否满足目标的事还在争论。罗·罗公司燃烧系统的工程主任Liz Watson说,遄达1000的研制工作说明,"我们感到我们必须改变我们一直所采用的技术。" 普·惠公司的官员认为,现在是检查设计观念的时候了,这驱使他们推出齿轮传动概念。 为了到2020年为飞机做好准备,发动机必须在2016年前成熟,进而,在2010年前后必须确定技术发展工作并做好启动的准备。 大部分研究工作已经在进行中,其资金来自欧盟框架计划6(FP6)和其后续的FP7。但是,环境问题主要在FP7中解决。 关于降低排放和油耗的问题,趋势表明Acare的目标可以达到。但是,当说到降低噪声的目标时,情况就不那么乐观了。目前的进展显示,尽管最新的发动机噪声比其前身低的多,但提高并不足够快。 为了达到噪声目标,工作重点正从仅在风扇方面逐渐向发动机内部深入。出口导向叶片的外端弯掠和低噪声低压涡轮技术在降低发动机噪声方面也是有效的。 在FP5计划下,欧盟花了1.1亿欧元(1.39美元)到2008年降低6分贝。斯奈克玛公司担任这项Silencer计划的协调人。 罗·罗公司说,现在正在评审的一项技术是风扇出口导向叶片的周向分流器(splitter)。另一项技术是倾斜进气口,它把风扇的噪声引向上,而不是朝地面。还有新的声衬垫材料。 欧盟还发起了后续计划--Vital,其中斯奈克玛公司再度起到领导作用。其目标是在降低噪声之外还要降低CO2的排放。这项计划的目的是通过部件试验来验证采用直接传动和齿轮传动技术以及对转涡轮的超高涵道比涡扇发动机。 形状记忆合金也在研究中,在起飞时打开短舱上的降噪锯齿,在巡航时锯齿缩回以提高效率。 除Acare计划外,还有一些别的亮点。如所谓的Clean计划,由德国MTU公司与斯奈克玛公司协调进行。该项目的重点是齿轮传动涡扇发动机技术和间冷回热技术。采用齿轮传动风扇,可使涵道比达到15。这样,可以使用较小、转速较高的低压转子,而同时保持风扇的叶尖速度较低,达到降低噪声。中间冷却器设在高压和低压压气机之间,它使高压压气机进口空气的温度降低,从而效率提高。较低的温度还有助于燃烧室产生较少的NOx,同时保持17~25的总压比。 其他的重要欧洲发动机验证计划有Antle计划,它由罗·罗公司领导。其目标是到2008年验证CO2和NOx分别降低12%和60%的技术。 虽然Antle计划已经完成,但是它已经被重新编制并被用于另一项欧盟投资项目--电力优化飞机(POA),这是一项更花钱的多电飞机计划。(青云 责编洪山) |