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。     

欧盟启动新的绿色航空发动机研制计划

在EEFAF和SILENCER计划之后 ,欧盟又启动了一项为期 4年的VITAL计划。该计划总预算为95 0 0万欧元 ,由SNECMA公司领导 ,合作伙伴包括RR、MTU、VOLVO、ITP、AVIO、RRD等欧洲重要发动机制造商。　　VITAL计划的目标是 ,以 2 0 0 0年的世界发动机研制的先进水平为基准 ,到 2 0 2 0年 ,发动机的噪声降低一半 (降低 10dB) ,NOx排放量降低 80 % ,CO2 排放量降低 5 0 % ,费用适当减少。　　SNECMA公司宣称 ,”VITAL计划的目标只有在技术实现真正的突破的前提下才能达到。”为此 ,该计划重点开发和验证以下技术 :1)开发无…     

GE90发动机的降噪技术

发动机的噪声是飞机的主要噪声源。大涵道比涡扇发动机降低噪声主要通过选择适当的发动机循环参数 (增大涵道比、降低风扇转速、降低发动机的排气速度 )和低噪声设计来实现。　　除了采用增大涵道比 (8.4 )和较低的风扇转速(371m/s)降低发动机噪声外 ,GE公司 2 0世纪 90年代全新研制的GE90大涵道比涡扇发动机还大量采用了部件降噪技术。这些技术包括 :(1)进气 /风扇机匣前后优化处理 ;(2 )风扇叶片低噪声设计 ;(3)风扇与进口导向叶片的间距加大 ;(4 )进口导向叶片数量优化 ;(5 )减小风扇叶尖间隙 ;(6 )可定制进口导向叶片与舱吊挂一体化设…     

Boeing公司为7E7飞机选定发动机

Boening公司正在研制更高性能、更高效的 7E7飞机。 2 0 0 4年 4月 6日 ,Boeing公司宣布选定美国GE公司的GENX发动机和英国RR公司的TRENT1 0 0 0发动机 ,如图 1 ,2所示 ,而美国PW公司的PW -EXX发动机落选。图 1　GENX发动机图 2　TRENT1 0 0 0发动机　　GE公司的GENX发动机是以GE90 - 1 1 5B发动机为基础 ,并采用减载风扇脱开装置、高抗扭能力的GE1 0 1 4风扇中轴材料和基于GE90 - 1 1 5B的高流量弯掠复合材料风扇 ,推力为 31 1kN ,总压比为4 2 ,涵道比为 9 6。直径为 2 82m的风扇采用先进气动设计的有机物基复合材料的…     

美国超高效发动机技术计划

1999年初,美国国家航空航天管理局(NASA)取消了NASA高速研究机(HSR)计划和先进亚声速技术(AST)计划后,开始实施一项为期5年的技术创新的发动机技术计划,这项“绿色”的、经济上可承担得起的计划被称作超高效发动机技术(UEET)计划。UEET计划的目标是:与像GE90这样水平的发动机相比,将要研制的超高效发动机燃油消耗降低10％,噪声降低10dB,NOx排放量降低20％,使用费用降     

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…     

无人机活塞式发动机进排气系统优化

针对一款无人机(UAV)用活塞发动机在飞行转速为6500r/min时扭矩较低以及燃油消耗率较高的问题,提出了一种基于自适应遗传算法（GA）的发动机进排气系统优化方法,进行进排气系统改进设计。使用GT-Power软件搭建了该发动机一维仿真模型,并通过台架试验数据验证模型;基于该模型进行了进排气系统结构参数对扭矩和燃油消耗率的敏感性分析,将进气管长度、直径、空滤器后腔容积和排气管长度作为优化变量,使用Matlab进行自适应遗传算法优化,使用Simulink/GT-Power接口实现数据采集和优化结果反馈。通过台架试验验证了优化结果的准确性。结果表明:在飞行转速为6500r/min时,经过优化后的发动机扭矩和燃油消耗率都得到明显改善,扭矩最大可以提高5.51%,燃油消耗率最大降低6.31%。      

齿轮传动风扇PW8000高涵道比涡轮风扇发动机

美国普惠公司于今年2月公布了一项新型发动机的发展计划——齿轮传动风扇的PWS000高涵道比涡轮风扇发动机,它由单级风扇、3级增压压气机、5级高压压气机、1级高压涡轮、3级低压涡轮组成（图1）,低压涡轮首先驱动增压压气机,然后通过减速器传动风扇。在该发动机中,将采用一些新发展的技术,使它具有级数少,效率高,排污低,噪声低,直接使用费用低,维修成本低等特点。表1列出了该发动机的主要参数。PWS000发动机是为了发展一种比PW600O推力为大的发动机,以便参与B737、A319、A32O、A321等系列客机市场的竞争。PW600O是普·惠公…     

超音通流风扇发动机应用于高马赫数运输机和战斗机的效益分析

对马赫数 2 .3运输机和马赫数 2 .5战斗机中涡扇发动机采用超音通流风扇技术的潜在效益进行了评估分析。研究表明 ,在 76 .2万磅商业运输机上 ,采用该项新技术 ,可使耗油率降低 9% ,“发动机 /进气道 /短舱”减重 31% ,从而使航程从 5 4 0 0海里增加到 6 140海里 ,提高了14%。在马赫数 2 .5战斗机上 ,采用超音风扇推进系统可以使飞机起飞重量减轻 2 %。     

普惠公司力图在2003年推出F135发动机

普惠公司Ｆ135发动机计划副总裁最近表示 ,希望在 2 0 0 3年推出Ｆ135发动机的研究验证型。目前4 0 0 0 0磅推力级的Ｆ135发动机正在该公司佛罗里达的试车台上进行海平面试验。预计在今年 5月初完成。主要目的是评价发动机热端部件新近采用的隔热涂层。同时还要评定不同燃油对发动机运转的影响。去年 ,该发动机已完成了对新燃烧室的试验。对Ｆ135发动机将要进行的改进包括 :改进加力燃烧室以提高操作性 ,进一步改善风扇的气动性能和提高热端部件的密封技术。为了按时完成任务 ,公司为Ｆ135发动机投入了一支 16 0 0名工程师的专业队伍普惠公…     

GE90创喷气发动机推力新记录

据《防务数据》报道 ,ＧＥ90在其初始地面试验期间 ,推力达到 5 35 4 1ｄＮ ,创造了喷气发动机推力的新记录。该新记录是ＧＥ90 115Ｂ发动机在俄亥俄州皮布尔斯附近的ＧＥ飞机发动机户外试验综合设施上试验期间创造的。在第一阶段地面试验期间 ,该发动机的推力达到 5 35 4 1ｄＮ ,然后稳定在 5 2 2 6 3ｄＮ推力状态下运行。目前 ,该发动机的目标是完成 15 0ｈ试验 ,以测定推力、性能、侧风能力和风扇叶片应力水平。ＧＥ90 115Ｂ———世界最大推力涡轮风扇发动机是为波音远程 777 30 0ＥＲ和 2 0 0ＬＲ双发飞机研制的唯一动力装置。GE90…     

美军斥资10亿美元实施F100系列发动机延寿计划

据文献报道 ,PW公司与美国空军已经联合制定了F10 0系列发动机的寿命管理计划。该计划预期投资 10亿美元 ,如果不实施这项计划 ,维护 5 0 0 0台发动机的费用将大大超过 10亿美元。F10 0系列发动机的寿命管理计划的一个重要内容是老龄发动机 (AEP)计划。这项预计在 2 0 0 6 2 0 11年投资 5亿美元以上的计划可使F10 0发动机的寿命延长一倍。据估计 ,AEP计划若能顺利实施 ,将能节省相当于其投资 2 3倍的经费。　　美国空军的发动机部件改进计划也是发动机寿命管理计划的一部分。其成功的实例是使F110 - 2 2 9发动机热端返修期延长 ,从 2 0…     

间冷回热涡扇发动机热力学研究

利用MATLAB平台,参考欧盟和NASA近期发表的研究计划,建立双轴分排涡扇间冷回热发动机性能仿真模型,研究间冷技术和回热技术对涡扇发动机性能的影响,并将其与常规布局发动机进行对比分析。结果表明,间冷器的加入会使得单位燃油消耗率(SFC)上升但同时也会使得单位推力(Fs)增大;回热器的加入可以有效降低单位燃油消耗率,最大达28%,但同时使得单位推力下降;间冷回热的综合运用使得单位燃油消耗率进一步下降。对间冷回热发动机来说,总压比、涵道比以及回热器热效率是影响发动机SFC的主要因素,其中回热器热效率影响最大,最大可使得SFC下降32%。     

CLEAN计划研制间冷回热循环航空发动机

为了进一步提高航空发动机的热效率和降低航空发动机的NOx排放量,2000年,欧共体在欧洲第5框架下起动了为期4年、总投资1亿英镑的高效且环保的航空发动机(EEFAE)技术平台建设。在该平台的环保航空发动机部件验证(CLEAN)计划下,德国的MTU公司和法国的SNECMA公司等提出并研究了间冷回热循环航空发动机。 CLEAN计划下的间冷回热循环航空发动机,包括齿轮驱动的先进技术风扇、低压轴上的减速齿轮箱、中间的     

序言

基于国内、外航空发动机研制、生产、使用中的故障及经验 ,在我国从 1 985年开始了一项航空发动机结构完整性的研究计划。该计划由国家拨款 ,在中国航空发动机总公司的直接领导下 ,由沈阳航空发动机研究所具体组织实施。该计划的目的在于有效地改进我国航空发动机的可靠性和耐久性 ,以保证发动机结构的安全 ,延长使用期和降低寿命期费用。该计划涉及下列研究领域 :1 .航空发动机的使用载荷和载荷谱。2 .航空发动机用材料性能。3.航空发动机结构设计准则 ,包括分析方法和程序 ,试验与测试技术和要求。1 985～ 1 989年期间共开展研究课题 6 2…     

EJ200发动机的部件结构和关键技术

EJ200是欧洲4国联合研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机,如图1所示。该型发动机具有结构简单、尺寸小、质量轻以及进气量大、喷射速度低、推进效率高、燃油消耗低、推力大、噪声小等特点。除EF2000战斗机基本型外,     

MS-400发动机研究分析

1引 言 　　MS－ 400发动机由 2级风扇、 6级轴流压气机、环形燃烧室、 2级轴流涡轮、外函道和尾喷管组成，同时还包括保证发动机正常工作的燃油系统、滑油系统、电气系统、点火和起动系统、防冰系统。 MS－ 400发动机在РДК－ 300发动机基础上，主要依靠增加燃油供油量，提高涡轮前燃气温度来增加发动机推力，发动机的总体结构基本没有改变，但降低了发动机的使用寿命，由РДК－ 300发动机的 20小时使用寿命降低为 10小时。 2 MS－ 400发动机主要特性参数 2.1主要数据 　　最大状态： H=0,M=0,ISA条件；推力 F=400g；燃油耗油率 s…     

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     

F100-PW-232发动机

F10 0 -PW - 2 32发动机的前身为F10 0 -IPE92发动机 ,是F10 0 -PW - 2 2 9IPE发动机的发展型。通过在F10 0 -PW - 2 2 9发动机的机匣内将风扇的直径增大 0 .2 5 4cm ,使F10 0 -PW - 2 32发动机的总增压比由 32提高到 35 ,流量由 112 .4kg/s提高到 113.8kg/s ,涵道比由 0 .4 0降为 0 .34。这样 ,F10 0 -PW - 2 32发动机或者能够增大推力 (最大推力增大到 15 1kN ,额定推力为 14 6kN ,非加力推力为95 .2kN) ,或者通过发动机在更低的温度下工作延长发动机的寿命。增大推力后的发动机的推重比为8.3。预计 ,F10 0未来发展型发动机将…