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更节约燃料的超声速终级喷气发动机

我爱方案网| 发动机 | 2013-01-11
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【导读】工程师们设计的这款新发动机,零件由陶瓷复合材料和复杂的“3-D打印”冷却部件来制造,要易于飞行。Levatter说:“我们想使发动机自己照顾自己,让飞行员将注意力集中到任务上。

如人一样,喷气式发动机有多样的形体和尺寸。圆滑而窄小,产生巨大推力的发动机被称作涡轮喷气发动机。几乎成为军队的专用产品,它们可使战斗机飞得比声速的2倍还快,但与此同时,它们也燃烧掉了大量的燃料。另一大群体发动机,被称为高涵道比涡轮风扇发动机,体积大,速度低,但是却有着更高的燃料效率。人们知道这类发动机。它们悬吊在大多数旅客机和货运飞机的机翼下,是繁忙的商业航空的推进器。它们在发动机前部采用大尺寸风扇,就像强力螺旋桨一样来拉着飞机前进。

GE的工程师们现正在将两种发动机设计的优点结合起来,创造出终极飞行机器:一款革命性的、高燃料效率的超声速喷气发动机。GE航空项目经理Abe Levatter表示:“我们正将这项技术推向下一步。这场竞赛的名字是燃料经济性。我们正着眼于节约燃料25%,这个数值意味着巨大的进步。这额外多出来的燃料使喷气式军用飞机的航程增加35%。这对任务能力是个关键。”

GE已投资数十亿元用于发展最新的高涵道比涡轮风扇发动机,像GE90、波音的梦幻客机用的GEnx和为下一代单通道飞机用的LEAP发动机。研究中用到了像3-D打印这样的新的制造技术,并产生了像超强却轻质的陶瓷基复合新材料。这使得GE制造出高效率的喷气发动机,工作温度在钢的熔点之上。

GE现正将所有的专门技术应用于下一代的军用发动机上,能够自动地将高推力模式转换到高效率模式。Levatter说:“每当我降低喷气燃料的消耗,我能够多做多少工作?在军事世界,你想用非常有效的燃料燃烧,巡航飞行得如亚声速时一样远,但当你要穿透敌阵时,你必须加速到超声速状态。”

GE和美国空军研究实验室称此“可变化”设计为ADVENT(自适应通用发动机技术的字母缩写)。此概念的思想始于1970年代,当时喷气发动机的先驱者GerhardNeumann认识到,他能够通过控制流经发动机核心部分的空气量来管理和变换发动机的性能。通过核心机的流量越多,发动机的推力就越大,速度就越高;减少核心机的流量,就节约燃料。

工程师们设计的这款新发动机,零件由陶瓷复合材料和复杂的“3-D打印”冷却部件来制造,要易于飞行。Levatter说:“我们想使发动机自己照顾自己,让飞行员将注意力集中到任务上。当飞行员说‘我要脱离危境,巡航回家’,发动机便自我重构。不论飞行员想什么,我们将重点放在优化发动机上。”

GE现正在测试发动机的核心部件,并计划在2013年中进行整机测试。

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