为实现净零碳排放,GE、普惠提高发动机效率

据外媒报道,随着美国最近承诺到2050年实现航空净零碳排放,GE公司和普惠公司都在多途径提高航空发动机效率,通过同时研发并应用多种技术,希望在10年或15年内将各种先进技术结合在一起,为窄体客机提供新的动力装置。

开放式风扇

GE公司在开式转子的研发上有着悠久的历史,几十年前就通过无涵道风扇项目开发了这项技术,并分别于1986年和1987年在波音727和麦道80上进行了飞行演示。之后,又开发了反向旋转开式转子架构,提高了飞行速度并降低了噪声。当前,GE公司开发出了一种单旋转风扇的开式转子发动机,风扇叶片安装在固定叶片前方,能够满足噪声和性能的要求。

小型核心机

RISE项目是GE公司为重塑“未来航空”而打造的革命性创新项目,该项目的其中一个目标便是缩小窄体客机发动机核心机的尺寸,较小的核心机将在更高的温度和更大的压力下运行,产生更高的热效率。为使小型核心机能够承受更高的温度并正常运行,GE公司正在评估由陶瓷基复合材料制成的先进涂层和部件,并研究更先进的冷却技术。

普惠公司也在进行类似的研发工作以提高热效率,同时,还在努力提高其下一代涡轮风扇发动机的涵道比。普惠公司当前生产的发动机涵道比为12,已对涵道比为15的发动机进行风洞测试,对涵道比为18的发动机进行风洞评估。

电推进系统

普惠公司正在与柯林斯航宇公司合作开发由1兆瓦电动机组成的混合电动推进系统,并计划于2024年装配到“冲锋”8-100飞机上进行飞行试验。普惠公司预测混合电动推进系统可使燃料消耗和二氧化碳排放减少30%。普惠公司高级技术研究员表示,未来涡轮风扇发动机将在发动机核心机上配备一台兆瓦级发电机,用于启动和发电,并在低压涡轮输出轴上配置另一台兆瓦级发电机,进行发电。

GE公司也在开发一种兆瓦级混合电动推进系统,并计划使用改装后的萨博-340B飞行试验台进行推进系统的地面和飞行试验。GE公司最近获得了NASA电动推进系统飞行演示计划中1.79亿美元的资金支持,以便于2035年左右在美国实现飞机电动推进系统应用。

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