欧洲的研究和发展计划旨在更清洁的发动机

AVIATIONWEEK》》&SPACETECHNOLOGYEuropeanRεDprojectsTargetCleanerEngines为在未来的民用发动机市场上占更多的份额，欧洲发动机公司正在实施环保型发动机研究计划，目标是大大减少CO。和NOX的排放，并降低拥有费用欧洲委员会已同意投资两项研究计划，旨在为商用飞机研究更清洁和更高效的发动机。这些称为技术平台的飞机发动机计划是根据欧洲委员会研究指挥部第5框架计划进行的，这些计划从2000年到2004年实施，是提高欧洲航字工业竞争性的一系列主要研究和发展计划的首批计划。根据第5框架计划投资的其他技术平台计划…     

世界商用飞机发动机的发展与展望

介绍了世界商用飞机发动机的特点以及未来20年的发展趋势,简述了其对中国大型飞机发动机研发的启示.     

GTF发动机项目最新进展

齿轮传动涡扇（GTF）发动机是普惠公司推出的全新结构超高涵道比涡扇发动机。普惠公司认为,GTF技术可提高发动机的效率,降低油耗、废气排放和噪声,它对GTF发动机寄予厚望,希望GTF发动机在未来的商用飞机发动机市场上占有一席之地。     

“黄金”座级的新技术选择——发动机制造商构思下一代商用飞机发动机

商用飞机市场的统计表明,150座级历来是黄金座级,波音的737系列和空客的 A320系列至今仍然是两大巨头销售得最好的飞机,它同时造就了与之匹配发动机市场的繁荣。在对未来10年或20年的各种预测中,150座级的商用飞机仍将占据最大的市场份额。     

考虑排放影响的飞机多学科优化设计

随着民用航空运输业的发展,飞机对气候环境的影响越来越受到重视。为了满足未来飞机设计中经济性和环保性等指标,有必要在飞机概念设计阶段综合考虑成本和排放的影响。本文使用全球平均温度变化作为衡量飞机排放对气候影响的标准,分析了飞机巡航高度和速度对于排放物的影响。进一步,通过整合气动、重量、成本和排放等学科模型,建立了飞机概念设计阶段的多学科优化框架。基于该优化框架,以机翼平面形状、飞行速度和高度等参数为优化变量,分别以排放最小和成本最低为目标,进行了单目标和多目标优化设计研究。Pareto最优前沿的优化结果显示,单位排放成本的高低会影响成本相对于排放性能的变化趋势。     

商用飞机发动机发展趋势与西航外贸转包生产浅析

针对未来20年世界商用飞机发动机的特点与发展趋势，介绍分析了西航外贸转包生产的航空及其衍生产品的市场分布，分析了公司外贸转包生产与国际商用飞机发动机市场的紧密关系。着重强调了抓住机遇、迎接挑战、不断扩大公司外贸的生产规模是保持西航外贸快速、稳步发展的关键。     

RR公司发动机关键技术研制进展

正为促进新一代商用航空发动机的发展,RR公司一直以来都对大型民用航空发动机先进技术掌握主动权,为了延续其遄达系列发动机所建立的这一优势地位,2014年,R R公司提出了在未来10年及以后面向大推力宽体飞机的大型涡扇发动机的战略愿景,提出了"Advance"和"UltraFan"分2个阶段走的未来航空发动机技术和产品的发展道路。第1阶段的目标,是以遄达XWB发动机为起点,研制和验证     

基于ICAO起降模型的中国机场飞机排污计算研究

结合ICAO机场排放计算方法,在考虑3种主要气体污染物HC、CO和NOx的情况下,提出了适合中国机场飞机排放污染物的计算方法。该方法基于国际民航组织（ICAO）规定的标准起飞着陆（LTO）循环的模型,采用ICAO发动机排放数据库（ICAO aircraft engine emissions databank）,通过搜集中国民航机队的飞机／发动机配置信息及所列机场航班计划表,计算出机场污染物年排放量。     

民用航空动力的未来——再访高歌教授

北京航空航天大学航空动力学院高歌教授在未来航空动力的发展方向上一向以独立的思考、前瞻的视角和勇于创新而著名。本刊曾于2年前对高歌教授进行过专访（见2005年第12期）。在中国商用飞机公司公布了我国大飞机的座级之后,本刊记者再访高歌,请他就国产大型民用发动机的未来发展谈谈他的看法。     

宽体机发动机分析

以GE9X和遄达XWB为代表的新一代发动机更加注重燃油效率和污染排放的改善,这两款发动机项目的成功与否将决定了对应飞机项目的成败。未来10年宽体机发动机市场竞争可能集中在GE与罗罗之间。     

FTIR发射光谱遥测飞机发动机排放指数

根据飞机发动机排放测量的要求,针对传统测试系统复杂、技术难度大、成本高和实时性差的缺点,引入傅里叶变换红外（FTIR）被动遥测技术,使用FTIR发射光谱对飞机发动机排放气体组分进行定量分析,计算出排放指数。介绍了遥感测量原理和大气辐射的一个3层计算模型。采用Tensor27在无人机测试台获得某型发动机的一系列单通道光谱,计算出在14%,26%,50%,69%最大推力下,对应CO的排放指数分别为40.00,30.70,6.67,2.56 g/kg,对应NO的排放指数分别为0.79,2.09,8.24,38.70 g/kg。结果表明,FTIR发射光谱技术在飞行中的飞机发动机排放测试中具有巨大的应用前景。     

民用飞机全航线排放预测

针对民用飞机全航线的排放预测问题,运用飞机升阻特性模型、发动机性能模型和飞机航线性能模型计算了民用飞机在全航线上的飞机升阻特性与发动机性能,并将以上模型与基于T₃-p₃法与波音流量法所建立的排放计算模型相耦合,详细计算了飞机在实际飞行过程中未燃碳氢化合物(UHC)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)的排放指数,并得到了全航线的各种污染排放物排放总量,完善了民用航空发动机排放预测分析体系,为低污染民用航空发动机的设计与评估提供理论依据.计算结果表明,飞机处在起飞以及爬升阶段时,NOx的排放指数较高,而UHC与CO的排放指数较低;当飞机处在下降以及进场时,NOx的排放指数较低,而UHC与CO的排放指数较高.NOx的总排放量在3种污染排放产物中最高.      

考虑污染物排放的开式转子发动机总体性能建模及分析研究

开式转子发动机兼具涡桨发动机高推进效率和涡扇发动机高飞行速度的特点,是未来民用单通道客机理想动力装置之一。为了掌握开式转子发动机的性能变化规律,明确开式转子发动机相比于常规大涵道比涡扇发动机节油和降低污染物排放的优势,本文基于螺旋桨相似理论和动量理论,建立了考虑前后排桨扇相互影响的对转桨扇模型;与双轴燃气发生器进行匹配,建立了三轴齿轮传动开式转子发动机模型;同时建立了发动机污染物排放计算模型;对同技术水平的开式转子发动机和大涵道比涡扇发动机进行了性能对比。结果表明：所建立的对转桨扇模型与实验结果误差较小,最大误差不超过3%。飞行马赫数增大,桨扇功率系数增大,推力系数减小,耗油率增大;飞行高度增加,桨扇功率系数和推力系数均增大,耗油率呈减小的趋势。相比于同技术水平的大涵道比涡扇发动机,开式转子发动机在典型工况下的耗油率降低9%以上。在飞机起飞着陆循环内,开式转子发动机的UHC,CO和NO_x三种污染物排放指数相比于大涵道比涡扇发动机降低10%以上,表明开式转子发动机可有效降低航空污染物的排放。     

Trent1000系列发动机的研制进展

Trent1000发动机是RR公司为波音787飞机研制的高效、低排放、低油耗大涵道比涡扇发动机。Trent1000于2004年10月初步设计结束,2005年春详细设计结束,2006年开始进行首台发动机台架试车,2007年8月取得美国联邦航空局（FAA）许可证,     

新型短舱为推进系统一体化设计铺平道路

如何提高未来商用飞机的运行效率，是摆在飞机、发动机和短舱制造商面前的一道难题。cFM公司与奈赛公司正合作研究集成推进系统；普惠公司则集中研究可变截面喷管。两家公司将飞机／发动机一体化设计的研究推向了更高的水平。     

基于发动机与飞机的藻基航空燃料全生命周期分析

讨论了基于发动机类别及其飞机的藻基航空替代燃料与常规航空燃料对全生命周期的影响。基于GREET（the greenhouse gases,regulated emissions,and energy use in transportation）模型,依据平均载荷、最大航程,将民航客机分为单通道窄体、双通道中型、双通道大型、巨型、支线和公务机等6类。起飞、爬升、进近、滑行、巡航过程的燃料消耗及排放采用国际民用航空组织、美国NASA-AAFEX实验、欧洲EASA适航条例提供的数据。计算了6类发动机-飞机的气体排放、能量消耗情况。在双通道大型客机中藻基航空替代燃料制备过程的温室气体排放仅为0.2351g/(kg·km),原因为该类客机与小型飞机相比有更好的发动机效率和运输效率。然而由于起飞降落过程排放比例较大,单通道窄体客机在航程上对温室气体排放变化更为敏感。      

航空发动机排气污染物控制与适航符合性研究

基于民用航空活动对环境排放污染占比快速增长的现状,结合民用航空领域排放物相关政策的历史沿革和背景,展望了发动机排放物政策的发展趋势,研究表明由于NOx危害较大且很难控制,国际民航组织（简称ICAO）和美国联邦航空局（简称FAA）对NOx的要求日趋严格,而对HC、CO和烟的排放要求基本没有变化。同时介绍了低污染燃烧技术发展概况,分析了排气污染物的生成机理和主要影响因素以及改善措施,基于污染物生成机理及控制原理阐述了富油和贫油燃烧的污染排放控制方法。最后对飞机排放适航符合性验证方法进行了介绍,提出了基于发动机台架试验的LTO循环中气态排放污染物和烟尘的测量程序和计算分析方法,该测量程序和计算分析方法能较准确地评估航空发动机运行过程中的排气污染物水平,可以推广应用到航空发动机和大型燃气轮机的排放评估和预测。     

非挥发性颗粒物排放适航符合性验证方法

为了践行绿色发展理念,国际民用航空组织（ICAO）对商用航空发动机非挥发性颗粒物（nvPM）排放提出了新的要求,各国适航当局也陆续发布了相应的适航规章。为了满足ICAO及适航规章中对航空发动机nvPM排放的要求,对nvPM排放适航符合性验证方法进行了分析。综述了国际民用航空组织制定的新的航空涡轮发动机非挥发性颗粒物排放认证监管标准,结合国际民用航空组织和美国汽车工程师协会（SAE）推荐的nvPM排放测试标准,总结了nvPM排放适航符合性验证方法,包括验证路线、nvPM测试系统搭建、测试程序以及后处理等内容,为搭建nvPM测试系统和开展nvPM测试奠定理论基础,可供商用航空发动机非挥发性颗粒物排放适航审查提供参考。     

商用飞机发动机飞行试验台的发展

飞行试验是飞机发动机试验的重要组成部分,对商用飞机发动机而言尤为重要。本文主要介绍商用飞机发动机飞行试验台的发展现状和一些典型的飞行试验台及其试飞发动机,并对霍尼韦尔、普惠、GE和罗罗等公司的飞行试验台目前的试验情况进行了总结。     

三菱支线选择GTF设定1000架销售目标

三菱重工已宣布将普惠的新一代齿轮传动涡扇发动机作为其新的三菱支线喷气飞机(MRJ)的动力,其目标是与现有支线飞机相比,大幅降低油耗和噪声,减少排放和使用成本,力争在未来20年获得1000架订单。