【风电】赛峰开式风扇发动机

颠覆性开放式风扇空气动力学和声学将在2024-2028年成熟,用于风扇叶片设计验证的测试计划旨在2030年代在商用喷气发动机上实施。

ECOENGInE 1:5 比例演示器。

 

在没有整流罩的情况下,大型转子叶片与一系列可调节定子一起暴露在户外,以使气流顺畅。RISE发动机的设计将能够在现有燃料之外液氢。在最新设计中,固定式出口导向叶片取代以前的两级反向旋转风扇叶片。这一变化意义重大,因为我们可以引导气流,并以与传统涡扇发动机结构一致的速度飞行。

赛峰航空发动机公司(法国 Courcouronnes)和法国国家航空航天研究机构onera(Modane)已开始使用ECOENGInE进行首次风洞试验,ECOENGInE是未来开放式风扇的1:5比例演示器。这种颠覆性架构是赛峰航空发动机公司和通用电气航空航天公司50/50的合资企业CFM International正在开发CFM RISE-Revolutionary Innovation for Sustainable Engines技术演示计划的关键支柱,在减少航空的环境足迹方面很有希望。Open Fan(开式风扇)的目标是到2035年将下一代单通道商用飞机的燃料消耗和二氧化碳排放量减少20%,与可持续航空燃料(SAF-sustainable aviation fuels)相结合时最多可减少80%。

根据CW-Composite World在2021年报道的CFM RISE项目的首次启动,联合团队的综合技术路线图包括复合材料风扇叶片、耐热金属合金和陶瓷基复合材料(CMC-ceramic matrix composites),这表明复合材料对开发的发动机至关重要。

为了支持Open Fan(开式风扇)的空气动力学和声学成熟化进程,赛峰航空发动机公司和Onera最近签署了一项框架协议,在之前与ECOENGInE的试验基础上,制定了2024年至2028年的雄心勃勃的测试计划。

ECOENGInE测试由法国民航局(DGAC)支持,是法国民用航空航天研究委员会(CORAC)计划的一部分,旨在通过模拟风洞中真实世界的空速来证明风扇模块的空气动力学和声学性能,并验证风扇叶片的设计。叶片在发动机的整体效率中起着关键作用。在这场战役中,总共将进行200多个小时的测试,然后将发动机安装在演示飞机机翼上进行模拟测试。

在这些测试中,赛峰航空发动机受益于Onera团队的知识和专业知识,并使用了据报道位于Onera莫丹工厂的世界上最大的声波风洞S1MA。它的直径为8米(26英尺),其气流速度与众不同,这使得隔离或安装在机翼结构上测试发动机成为可能。

赛峰航空发动机工程与研发副总裁皮埃尔·科特索(Pierre Cotteceau)表示:“这一系列风洞测试是我们研究和技术路线图中的一个重要里程碑,旨在为下一代商用喷气发动机开发技术构建块。” 。“通过RISE项目,赛峰航空发动机公司正在为风扇模块的开发贡献我们长期以来的专业知识,以在十年中期之前在地面和飞行中展示无集群发动机架构的优势。”

该公司正在协调清洁航空OFELIA(航空低环境影响开放式风扇)项目的演示,该项目涉及包括Onera在内的26个欧洲合作伙伴。赛峰还致力于与开放式风扇架构相结合的其他一些主要技术构建块,如混合动力推进。

赛峰集团正在各站点开展一项广泛的测试计划,以进一步提高这些技术的成熟度,这些技术是帮助航空运输在2050年前实现碳中和的关键。例如,其位于法国的维拉罗什中心已经完成了对开放式风扇叶片的摄入测试,目前正在建造一个新的测试台设施。它将于2025年投入使用,拥有一个8米宽(26英尺)的舱室,用于RISE项目的开发和认证测试。

 

 

 

原文见,《Safran, onera begin wind tunnel trials for CFM RISE fan demonstrator》 2024.1.26

杨超凡 2024.1.27