开式风扇发动机空中测试
开放式风扇架构是发动机制造商“可持续发动机革命性创新”(RISE-Revolutionary Innovation for Sustainable Engines)技术开发计划的关键组成部分,该计划旨在为未来发动机展示和成熟一系列新技术,这些技术可能在20世纪30年代中期投入使用。
展望未来,开放式风扇技术也将成为空客与CFM合作在本十年后半期进行的大型飞行演示活动的重点。
(视频截屏)

联合演示方案将使用共享的飞行试验资产。临时计划是让CFM进行发动机地面测试,以及在美国加利福尼亚州维克多维尔的通用电气航空飞行测试运营中心进行飞行测试验证。
第二阶段的飞行测试将于本世纪下半叶在法国图卢兹的空中客车飞行测试设施进行。在这些测试中,开放式风扇发动机将安装在一架经过特殊配置并装有仪器的A380试验台飞机的机翼下。
空客和CFM在A380上进行开放式风扇联合演示的联合目标是广泛的。高水平的目标包括:评估开放式风扇在飞机上的推进效率和性能;通过地面测试加速和成熟技术;飞机/发动机集成和空气动力学(推力、阻力、载荷)评估;以及内部和外部噪声水平的评估。
预测能力是找到满足燃油效率和声学目标的正确设计的关键(对于机场周围的社区和机舱内的乘客)。由于CFM的发动机和机翼将非常紧密地耦合,因此必须密切合作开发这些能力。
此外,空中客车公司和CFM将合作了解混合动力电动功能的使用,并确保与100%可持续航空燃料(SAF)的兼容性。
在A380试验台上为飞行测试准备硬件…
然而,在调查上述任何目标之前,从现在到本十年后半期的首次演示飞行,计划进行一个密集的工程准备工作阶段。
Pascal Arrouy,空中客车公司的开放式风扇架构师在“明天的推进”研发计划中解释道:“我们首先需要确定飞行物理约束、飞行试验演示发动机安装的设计和评估。这些将包括:塔架‘空气动力学线’的定义(即空气动力学和物理几何形状),对载荷、操纵质量和性能进行评估,并准备建模以支持飞行试验分析。”此外,带有发动机支架和附件的挂架将共同设计,以最大限度地减少重量和振动传递到机舱,以及发动机系统集成。还将研究受推进系统撞击影响的机身结构。
还需要修改各种飞机系统,并进行准备测试,以确保安装了开放式风扇发动机的A380飞行测试飞机的行为能够很好地了解飞行许可和数据有效性。重点关注的具体领域包括:电源管理(包括与混合电动飞机架构的开放式风扇兼容性);发动机控制系统的集成;飞行控制优化;燃料分配;振动分析和仪器安装。
Pascal解释道:“一旦所有这些活动完成,我们将能够进入下一阶段,即飞机改装的物理制造和组装,包括新的定制挂架。”。“随后将对发动机部件进行具体测试,以支持整个机组最终飞行许可所需的档案。”同时,飞机内部还将安装工作站,以容纳专门的飞行测试工程师和技术人员,他们将监测和测量安装的各种任务系统传感器的飞行性能。为此,飞机将配备数百个传感器,包括麦克风、加速度计、静压传感器和摄像头。
为了为未来做准备,空中客车公司致力于实现《巴黎协定》的目标,并与包括发动机制造商在内的所有利益相关者充分合作,领导航空业的脱碳。从现在到2035年,空客的研发重点是测试各种技术,以减少飞机排放。其中包括:在2030年之前具有100%SAF兼容性的替代燃料;氢能技术;杂交;广泛的相互依赖的解决方案将共同促进空客的脱碳雄心。通过这些计划中的合作测试和CFM开放式风扇技术的演示,我们有望更接近实现这一目标。
从两个反向旋转的风扇到一个旋转的风扇+一个固定的…
20世纪80年代中期,通用电气开发并飞行测试了GE36“无导管风扇”发动机演示机。GE36 UDF依靠一个由专用涡轮机驱动的前向风扇,而后向风扇由另一个反向旋转的涡轮机驱动。
快进到2017 年,作为欧洲清洁天空计划的一部分,赛峰开发了一个复兴的“反向旋转开放转子”(CROR)概念,并随后对其进行了地面测试。CROR和GE36都是推进器配置(后部叶片),具有两组反向旋转的风扇叶片。
在CROR研究的基础上,CFM的开放式风扇演示器包括许多改进和简化。这是一种拉出器配置(前部刀片),后部叶片组不旋转。这些后叶片实际上是一组可变桨距的“定子”,可以有效地控制旋转前叶片产生的推力气流,同时进一步降低机械复杂性、重量和噪音。有了这一变化,发动机可以引导气流以与传统涡轮风扇发动机结构一致的速度飞行,并为乘客提供更好的客舱体验。
开放式风扇的概念是,基于一个14英尺直径的风扇,放置在不旋转的变桨定子前面。








































