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顛覆性開放式風(fēng)扇空氣動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)將在2024-2028年成熟，用于風(fēng)扇葉片設(shè)計(jì)驗(yàn)證的測(cè)試計(jì)劃旨在2030年代在商用噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)施。
ECOENGInE 1:5 比例演示器。
在沒有整流罩的情況下，大型轉(zhuǎn)子葉片與一系列可調(diào)節(jié)定子一起暴露在戶外，以使氣流順暢。RISE發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)將能夠在現(xiàn)有燃料之外液氫。在最新設(shè)計(jì)中，固定式出口導(dǎo)向葉片取代以前的兩級(jí)反向旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇葉片。這一變化意義重大，因?yàn)槲覀兛梢砸龑?dǎo)氣流，并以與傳統(tǒng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)一致的速度飛行。
賽峰航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司(法國 Courcouronnes)和法國國家航空航天研究機(jī)構(gòu)onera(Modane)已開始使用ECOENGInE進(jìn)行首次風(fēng)洞試驗(yàn)，ECOENGInE是未來開放式風(fēng)扇的1:5比例演示器。這種顛覆性架構(gòu)是賽峰航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司和通用電氣航空航天公司50/50的合資企業(yè)CFM International正在開發(fā)CFM RISE-Revolutionary Innovation for Sustainable Engines技術(shù)演示計(jì)劃的關(guān)鍵支柱，在減少航空的環(huán)境足跡方面很有希望。Open Fan（開式風(fēng)扇）的目標(biāo)是到2035年將下一代單通道商用飛機(jī)的燃料消耗和二氧化碳排放量減少20%，與可持續(xù)航空燃料(SAF-sustainable aviation fuels)相結(jié)合時(shí)最多可減少80%。
根據(jù)CW-Composite World在2021年報(bào)道的CFM RISE項(xiàng)目的首次啟動(dòng)，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的綜合技術(shù)路線圖包括復(fù)合材料風(fēng)扇葉片、耐熱金屬合金和陶瓷基復(fù)合材料(CMC-ceramic matrix composites)，這表明復(fù)合材料對(duì)開發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)至關(guān)重要。
為了支持Open Fan(開式風(fēng)扇)的空氣動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)成熟化進(jìn)程，賽峰航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司和Onera最近簽署了一項(xiàng)框架協(xié)議，在之前與ECOENGInE的試驗(yàn)基礎(chǔ)上，制定了2024年至2028年的雄心勃勃的測(cè)試計(jì)劃。
ECOENGInE測(cè)試由法國民航局(DGAC)支持，是法國民用航空航天研究委員會(huì)(CORAC)計(jì)劃的一部分，旨在通過模擬風(fēng)洞中真實(shí)世界的空速來證明風(fēng)扇模塊的空氣動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)性能，并驗(yàn)證風(fēng)扇葉片的設(shè)計(jì)。葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)的整體效率中起著關(guān)鍵作用。在這場(chǎng)戰(zhàn)役中，總共將進(jìn)行200多個(gè)小時(shí)的測(cè)試，然后將發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在演示飛機(jī)機(jī)翼上進(jìn)行模擬測(cè)試。
在這些測(cè)試中，賽峰航空發(fā)動(dòng)機(jī)受益于Onera團(tuán)隊(duì)的知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，并使用了據(jù)報(bào)道位于Onera莫丹工廠的世界上最大的聲波風(fēng)洞S1MA。它的直徑為8米（26英尺），其氣流速度與眾不同，這使得隔離或安裝在機(jī)翼結(jié)構(gòu)上測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)成為可能。
賽峰航空發(fā)動(dòng)機(jī)工程與研發(fā)副總裁皮埃爾·科特索(Pierre Cotteceau)表示：“這一系列風(fēng)洞測(cè)試是我們研究和技術(shù)路線圖中的一個(gè)重要里程碑，旨在為下一代商用噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)技術(shù)構(gòu)建塊。” 。“通過RISE項(xiàng)目，賽峰航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司正在為風(fēng)扇模塊的開發(fā)貢獻(xiàn)我們長期以來的專業(yè)知識(shí)，以在十年中期之前在地面和飛行中展示無集群發(fā)動(dòng)機(jī)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。”
該公司正在協(xié)調(diào)清潔航空OFELIA（航空低環(huán)境影響開放式風(fēng)扇）項(xiàng)目的演示，該項(xiàng)目涉及包括Onera在內(nèi)的26個(gè)歐洲合作伙伴。賽峰還致力于與開放式風(fēng)扇架構(gòu)相結(jié)合的其他一些主要技術(shù)構(gòu)建塊，如混合動(dòng)力推進(jìn)。
賽峰集團(tuán)正在各站點(diǎn)開展一項(xiàng)廣泛的測(cè)試計(jì)劃，以進(jìn)一步提高這些技術(shù)的成熟度，這些技術(shù)是幫助航空運(yùn)輸在2050年前實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵。例如，其位于法國的維拉羅什中心已經(jīng)完成了對(duì)開放式風(fēng)扇葉片的攝入測(cè)試，目前正在建造一個(gè)新的測(cè)試臺(tái)設(shè)施。它將于2025年投入使用，擁有一個(gè)8米寬（26英尺）的艙室，用于RISE項(xiàng)目的開發(fā)和認(rèn)證測(cè)試。
原文見，《Safran, onera begin wind tunnel trials for CFM RISE fan demonstrator》 2024.1.26
楊超凡 2024.1.27