开式转子发动机(工业仪器)

开式转子发动机(工业仪器)

开式转子发动机(又称桨扇发动机或无涵道风扇发动机)是一类去除外涵道结构、使风扇叶片直接暴露于空气中的航空动力装置,其概念最早可追溯至20世纪70年代,相关研发早于CFM国际2021年启动的RISE项目。上世纪80年代,在NASA推动下,通用电气(GE)的GE36、普惠和艾利逊公司的578-DX等开式转子发动机相继完成地面和飞行试验,其中GE36于1985年完成累积162小时的地面试验,1987年—1988年分别在波音727-100和麦道MD-80上完成约281小时的飞行测试。2009年6月11日,GE与NASA公布了新一轮开式转子风洞试验计划,2009年—2012年间NASA、GE与FAA合作对采用现代计算机设计开发的带叶片开式转子发动机进行了测试 。该发动机采用双排对转桨扇设计提高涵道比,具有低耗油率、高推进效率的特点 。其核心结构采用紧凑型设计减小体积,并集成混合电推进系统与可变桨距静子叶片技术 。

测试阶段使用Leap-1A和F110发动机模拟数千次起降循环,重点验证沙尘条件下的耐久性与高压涡轮叶片极端工况耐受性 。2021年CFM国际公司启动“可持续发动机革命性验证”(RISE)项目,计划2025-2026年进行全尺寸样机地面测试,目标实现比LEAP发动机燃油效率提升20%,预计2035年前后投入使用 。

为解决外露桨叶的噪声和包容性问题,采用碳纤维复合材料叶片内嵌钛合金骨架,并通过超级计算机优化叶片气动外形降低噪音 。

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