航空制造业简讯

CFMI公司开始CFM56-5C/P的试飞工作CFMI Started Test Flight of CFM56-5C/P日前，CFMI公司将CFM56-5C/P发动机装在A340飞机上开始了飞行试验，试飞时发动机装在飞机的NO.2位置，首次试飞持续了约3.5小时。该发动机的试飞计划包括50小时性能和操纵性试验。CFM56-5C/P的主要特点是高压压气机采用新的三维气动设计技术和采用新设计的高压涡轮转子叶片，这使其耗油率降低1%和提高出口燃气温度裕度，后者将导致降低10%的发动机维修费用。新发动机还将保持原有发动机的低噪声特点，除能满足所有现有噪声规定外，还具有23分贝的裕…     

TECH56技术计划的涡轮技术

在TECH56技术计划中,CFMI公司研制了一台高压涡轮。它的转子采用收敛-扩散式叶片,第1级静子采用3D气动设计的叶片。与现有CFM56发动机高压涡轮相比,该高压涡轮的叶片数减少了10％,效率提高近1％,级负荷增加15％,叶片所需的冷却空气流量减少了22％,前缘激波强度减弱了50％。这样,使得耗油率降低0.5％、排气温度改善10℃。 CFMI公司采用GE36桨扇发动机和YF120先进战斗机     

CFM56-7在B737—700试飞中表现出色

CFM56－7是CFMI公司为新一代B737研制的动力装置．今年2月初，4架线有CFM56—7B发动机的B737开始试飞，波音公司进行了包括飞机稳定性、油耗和控制，飞行载荷和失速处理，操纵性能等一系列试验．CFM56—7在可靠性、操纵性、性能等多方面达到或超过预期指标．今年3月，B737－700还创造了41000英尺的新的B737飞行高度纪录。尽管CFM－7在1996年10月取得了合格证，但CFMI公司目前仍在进行发动机的进一步测试，装双环胜燃烧室（DAC）的发动机已完成所有规定的取证测试。今年9月，DAC发动机在GE公司飞行试验台上完成了40小时的操纵…     

脉冲爆震发动机技术的最新进展

脉冲爆震发动机技术不仅可简化推进系统结构和降低其成本,而且还能降低燃气涡轮发动机的耗油率。GE、普惠和罗-罗公司都在研究这项技术,并取得了较大进展。这项技术可用在军用发动机的加力燃烧室、军民用发动机的核心机和导弹上     

双环腔燃烧室置换单环腔燃烧室可行性研究

在保持燃烧室的扩压器尺寸、外机匣最大直径以及燃烧室出口尺寸与单环腔燃烧室一致的前提下,将燃烧室重新设计为径向分级的双环腔结构.采用相同的物理模型,用Fluent软件对单、双环腔主燃烧室分别进行全流程的三维数值模拟.结果表明,采用双环腔燃烧室,可明显提高燃烧室的总压恢复系数、燃烧效率;降低燃烧室出口温度分布系数、NOx/CO等污染的排放,尤其是慢车状态下的CO排放.用双环腔燃烧室置换单环腔燃烧室是可行的.      

GENX发动机采用双环预混燃烧室

GE公司的航空发动机燃烧室技术经历了单环腔燃烧室→双环腔燃烧室→双环预混（TAPS）燃烧室的发展过程；GENX发动机采用了在TECH56技术计划下研制并验证的最先进的双环预混燃烧室。     

大发动机双环腔燃烧室设计及性能分析

对双环腔燃烧室进行优化设计,研究双环腔燃烧室的性能及其污染物排放规律.参考国外某双环腔燃烧室的结构,将其火焰简结构设计为并联式双环腔结构.改变主燃区、预燃区旋流器的结构,优化主燃孔、掺混孔的位置及孔径大小,进行流动、燃烧及排放数值模拟.获得了不同结构双环腔燃烧室的总压恢复系数、燃烧效率、燃烧室出口温度分布系数、污染排放等性能参数.对比分析不同结构双环腔燃烧室的计算结果.结果表明:经过优化后的双环腔燃烧室出口具有更高的总压恢复系数和燃烧效率,更好的温度分布,更低的CO和NOx排放.     

基于分层和分级燃烧机理的低污染燃烧室设计和排放性能预估

保持扩压器尺寸、外机匣最大直径以及燃烧室出口尺寸不变,将燃烧室分别设计为单环腔燃烧室(SAC)、双环腔燃烧室(DAC)、双环预混旋流(TAPS)燃烧室、中心分级燃烧室(CSC)和三旋流燃烧室(TSC)5种燃烧室结构,保持湍流、喷雾、燃烧、辐射及排放数理模型不变,对5种燃烧室进行三维数值模拟.对比研究了5种燃烧室的污染排放性能.结果表明:采用分级燃烧的DAC慢车状态下CO排放量最低,采用DAC在慢车状态下的CO排放量比SAC降低了近62%.采用分层燃烧的TAPS燃烧室的NOx排放量最低,采用TAPS的NOx排放量比SAC降低了近43.5%.      

CFMI公司预计发动机销售将减少

CFMI公司预计在今后九年里商用运输机销售将大大减少，并计划逐渐降低涡扇发动机的生产率。然而，航空运输业并不会明显走下坡路。另外，波音和空客预计1999年和以后一段时间里虽然飞机订购将减少，但飞机替换市场仍将保持上升趋势。CFMI公司也注意到尽管燃油价格比较低，但美国的主要货运公司的利润正在减少，而且整个航空运输业相当脆弱。例如，每加仑油价如果上涨20％，则大部分航空公司将会亏损。此外，CFMI公司还指出，目前航空公司的收益每年减少约2％。CFMI公司总裁说：“我们知道销售将会减少，我们仔细核查了我们的储备。然…     

CFM56-7B需进行新的试验

该发动机在叶片脱开试验时发生故障后,CFMI公司计划在-7B上试验修改的风扇叶片保持环。尽管要进行新的试验但公司相信仍能按计划在今年10月末取得-7B的合格证。解决办法是加强每个叶片根部燕尾糟的保持环     

GE公司的新一代低NOx双环预混燃烧室

为进一步降低NOx的排放量且不影响其他设计要求,20世纪90年代中期,GE公司开发了1种新型燃烧室———双环预混燃烧室(TAPS)。该燃烧室已经完成了大量的试验验证,可能应用于GENX发动机上。双环腔预混燃烧室的特点是采用值班级和主燃级的涡流器产生2股共轴的环形旋转射流。值班级采用1~2个同转的涡流器围绕的高流量压力雾化装置,提高了适于点火和低功率下工作的雾化效果,以满足点火、起动、贫油燃烧稳定性和燃烧效率等设计要求。除了将NOx降低到足够低外,流场的混合度(主要受值班区设计特性影响)需要与这些要求很好地匹配。主混合器由1个…     

CFMI公司研究降低噪声组件

CFMI公司已开始进行装有噪声降低组件的CFM56—5B发动机的地面试验,以便在今年11月进行飞行试验。按计划,该发动机将在明年初取得适航     

脉冲爆震外涵加力分排涡扇发动机性能分析

为了研究外涵带脉冲爆震燃烧室分排涡扇发动机的性能,基于部件法建立了外涵装有脉冲爆震燃烧室（PDC）的分排涡 扇发动机性能模型,分析了PDC工作参数、外涵循环参数和飞行工况对整机性能的影响。结果表明：PDC频率提高,PDC增压比和 加力温度提高,发动机单位推力增大,耗油率升高;PDC当量比增大,PDC增压比和加力温度先提高后降低,发动机单位推力先增 大后减小,耗油率一直升高;脉冲爆震外涵加力由于只利用外涵部分气流组织燃烧,耗油率远低于传统加力的,当PDC频率超过 41 Hz时,脉冲爆震外涵加力发动机的单位推力大于传统加力涡扇发动机的;涵道比增大,参与爆震燃烧气流增多,发动机单位推 力增大,耗油率升高。风扇压比提高,发动机单位推力先增大后减小,耗油率一直降低;在飞行高度一定时,飞行马赫数提高,发动 机单位推力减小,耗油率升高;在飞行马赫数一定时,飞行高度增加,发动机单位推力先增大后略微减小,耗油率先降低后略微升 高;在不同飞行工况下,脉冲爆震外涵加力发动机的耗油率远低于传统加力涡扇发动机的。     

GE公司希望为A340-600研制全新发动机

据英国《国际飞行》1996年9月11-17日报道,GE航空发动机公司总裁墨菲最近证实,如果CFM国际公司（CFMI）为A340加长型A340-600客机研制一种新型发动机,则GE与斯奈克玛公司将突破CFMI约定的研制发动机的推力限制。 为A340-600客机研制的发动机可能是全新发动机,也可能是提高推力的CF6的改型。空中客车公司与GE公司将在10月底确定发动机种类。 但墨菲说:“我们已经研究了这两种方案,看起来我们发展的将是全新发动机。”正如预料     

F100最新改进──F100-PW-229A

F100—PW—229A是在F100—PW—229基础上研制的,也是F100军用发动机系列中最新和最先进的改进型,拟用于F—15E和F—16C／D。-229A将与GE公司的F110—129EFE（加强型战斗机发动机）竞争。与-229相比,它具有更大的推力、低的耗油率和低的使用费用以及可增大有效载荷。据普惠公司称,如果美国现有装-229的飞机都改成装-229A,则可节省4亿美元。目前-229A还处于研制阶段。高性能的风扇是-229A改进的关键,该风扇是在F119发动机风扇基础上研究的,其直径比-229的大25毫米,这使涵道比增加,空气流量达125千克／秒,推力增加10％。尽…     

TAPS燃烧室燃油喷嘴结构设计特点分析及思考

鉴于双环预混旋流器(TAPS)燃烧室技术在CFM56-7B发动机上得到的验证和在GEnx发动机上的成功应用,本文就TAPS燃烧室燃油喷嘴的结构设计特点做了概括性分析,希望对国内的发动机研究有一定的参考价值。     

TECH56技术计划的发展

为了满足21世纪研制高性能、轻重量、结构紧凑、高可靠性、低排放和低噪声的涡扇发动机的需求,并改进改型现有的航空发动机,CFMI公司于1998年初制定了为期3年的TECH56技术计划。该计划旨在开发和验证未来民用涡扇发动机的先进部件技术,为最终研制单级高压涡轮、中等压比的涡扇发动机提供技术储备。SNECMA公司负责研制后掠风扇、轻质结构和先进低压涡轮;GE公司负责研制高压压气机、低排放燃烧室、高压涡轮和刷式密封;SNECMA和GE公司共同研究高、低压涡轮的相互作用,开发轴承材料、声学技术和控制技术。以CFM56发动机为参照,TECH56技术计划的总目标是降低购买费用15％～25％,降低燃油消耗率4％～7％,降低维护费用15％～20％,NOx排放量降低到低于国际民航组织(ICAO)规定值的50％,噪声比FAR36第3     

TECH56计划

据报道,TECH56计划是CFM国际公司制定的一项为期3年、总投资3亿美元的先进技术获取计划。其目标是验证能改进CFM56发动机和研制全新发动机的技术。具体为与CFM56-7,-5B发动机相比,在风扇直径不变的情况下,自身费用降低15％～20％,维护费用降低15％～20％,耗油率降低4％～7％;同时使排放物降低到目前国际排放物规定的极限值的40％-50％;使大、小推力发动机的多重噪声分别降低20dB和27dB。     

CFMI公司启动前沿航空推进（LEAP）技术计划

为了开发和验证CFM56发动机所需的更先进部件技术,1998年初,CFMI公司制定了为期3年的TECH56技术计划,现已实现预期目标。在TECH56技术计划取得巨大成功后,CFMI公司确定了CFM56发动机的未来发展方向,即:总运行费用(包括维护费用)逐步降低;结构设计更加完善;噪声明显降低;排放大大减少;循环参数最优化;控制更加高效;系统集成性明显改善等。为此,CFMI公司又启动了新的技术获取和成熟化技术研究计划———前沿航空推进(LEAP)技术计划,为CFM56系统发动机未来30年或更长时期的发展开发和验证更先进的技术。目前,CFMI公司基本确定了…     

TECH56技术计划的高压压气机技术

在TECH56技术计划中,CFMI公司采用三维气动程序设计了一台新的6级高性能压气机。该压气机的总设计目标是:在减少级数的同时大大减少部件数,并提高性能。为此,CFMI公司采用前掠转子和弓形静子,以提高性能;第1,2级采用整体叶盘结构,以降低维修费用、提高耐久性和减少部件数。另外,与目前生产型CFM56发动机压气机相比,压气机叶片数由1518片减少到968片,可调静子级数由4