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                民机发动←机技术2019年发展▓回望

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                精品棋牌网航空报讯:2019年,世界民机发动机呈现出稳中有新的发展特点。世界主╱要民机发动机制造商在传统发动机技术和产品方面不断推进,民机发动机领域一个显著的变化是,混合电推进技术成为@ 民用航空,特别是支线和通航领域的研究热点,世界多国提出了多种混合电推进方案。

                GE9X发动机完成全部飞行∏试验

                2019年,GE公司研发的GE9X发动机成功配装777X客机,并完成了全部的飞行试验,试验进展顺利,为777X客机的服役奠定了坚ζ实基础。2019年1月,波音公司公布全球最大的√双发喷气客机波音777X的首张◆官宣照片,其配装的是全球推力最大的喷气发动机GE9X。GE9X发动机直径超过3.35米,宽度相当于737整个机身的宽度,有16个风扇叶片,采用先进的碳纤维复合材料制成,使用6个3D打印零件,同时↘还采用了先进的轻型耐热材料——陶瓷基复合ω 材料。陶瓷基复合★材料能承受1316℃的高温环境,使GE提升热端部∏件温度成为可能。

                GE9X发动机

                GE9X发动机

                2019年5月,GE9X发动机完成全部的飞行测试。该型发动机正在美国利用波音747飞行试验平台进行实际飞行测试,完成了320个飞行』试验循环。GE9X发动机迄今已经研发了7年,GE公司花费了大量的研发经费,仅2014年一年,用于GE9X发动机的研发费用就超过了10亿美元。

                2019年7月,GE9X发动机创造了发手中动机推力最新吉尼斯世界纪录,性能试验状态下功率达到597kN,打破了2002年由GE90-11B发动机创造的567kN推力世界纪录,成为功率最大的商用飞机发动机。这一纪录≡是在2017年11月10日在位于俄亥俄州PeeblesGE公司露天试验设备上进行工程试验时创造,GE公司在百年庆典上首次公开。

                罗罗加大Ultrafan发动机研制和市场推广力度

                2019年,罗罗公司已经退出波音新中型客机(NMA)发动机市场的竞争⊙,公司聚焦超扇」(Ultrafan)发动机研发项目,并加大研制和市场推广的力度,2025年左右可能←换发的A350客机有望成为其首个用户。

                罗罗ULTRAFAN发动机

                罗罗ULTRAFAN发动机

                Ultrafan发动机的商业应用将是2025年左右换发的A350飞机。Ultrafan发动机验证机定于2021年进行地面试验。最初,罗罗公司对←Ultrafan发动机ξ 的提议是为波音NMA提供动力,但最终已宣布放弃该提议。目前,罗罗和空客正密切研究配装全新发动机的╱另一型飞机——空客A350飞机的重大升级提供基础保障。

                2019年5月,罗罗和空客签署协议,共同研发新型民用涡扇发动机UltraFan,与目前罗罗旗下的遄达系列发动机相比,燃油效率将进一步提高25%。罗罗透露,UltraFan测试阶段的部分资金将由“清洁天空2”计划提供。罗罗◇补充说,UltraFan是一种“可扩展”的设计,这意味着它将既可以适用于宽体客机,也可以适用于窄那你就给我出去吧体客机,而窄体客机发动机市场一直是罗罗公司想〓开拓的商业领域。根据罗罗公布的计划,将分两个阶段进行未◣来10年航空发动机技术和产品发展︼道路:第一阶段目标是以遄达XWB发动☆机为起点,开发和验证⌒Advance核心机与发动机∏;第二阶段目标是以Advance核心机为基础开发和验证具有颠覆性技◆术特征的UltraFan发动机。UltraFan发动机的涵道比将达到15,总增压比将达ω到70,燃油消耗和排放将比目前的∩遄达700发动机降低25%,计划于2025年投入使用。

                罗罗一直在以每年约1%的速度不断提高其燃气轮机的∴性能,而目前,它们正准备向UltraFan设计方面迈进一步。UltraFan以新的结构、材料和动力变速箱为特¤点,并在全球范围内进行测ω 试。英国德比正在建造一个测试平台,它将结合最新的数字★和物理测试技术。试验台将于2020年投入使用,发动机地面测试将于2021年开始。同时,罗罗正在继卐续推进UltraFan的关键技◆术发展,采用了一种新的发动机核心结构和贫燃系统,这将有助▲于提高燃烧效率和降低排放。

                俄罗斯民机时候发动机加速推进取证和研制

                2019年,俄罗斯的PD-14发动机研制正在稳步推进,向着EASA认证方※向前进,俄罗斯还计划投资研发PD-35发动机。2019年5月,欧洲→航空安全局(EASA)完成了对俄罗斯联合发动机制▃造集团旗下彼尔姆发动︾机公司的审计工作,针对俄罗斯最新民用航空发动机PD-14涡扇↓发动机的适航认证。PD-14发动机将用于MS-21-300窄体中♂程客机,使用最新的技术和材料,包括⊙复合材料。彼尔姆发动机公司已经生产了16台PD-14发动机,其中两台转交伊尔库特集团用于MS-21-300客机飞行试々验,另外两台将在一年内装配和试车后移交给该飞机制造公司。

                2019年7月,乌法“闪电”科学生产企业完成了PD-14发动机点火系统的试验设计工作,采用了独特的一体化综合设∑ 计方法。2019年,公司计ぷ划进行该产品的批生产,并完成后续全套点火系↙统供货。该系统可以保证燃烧室在紊流环境、结冰条件下发动机地面█起动、空中风车状态☉起动、起动机带转时空中起动、发动机迎面起动(防喘系统工作时)时持续燃】烧。为此,PD-14发动机开展了型号评△定试验、台架试验、空中试验台飞行试验、高空台高◇速特性试验。试验结果良好,验证了该系统具有良好的工作能力和很高的效率。

                2019年10月,俄联邦○政府投入30亿美元为设计〖中的宽体飞机研发大推力航空发动@ 机PD-35,用于远程◣干线宽体客机。俄UEC-航空发动机股份公司表示,计划2025年认证←推力35吨力〖左右的航空发动机。

                混合电推进飞机迅速成为行业热点

                在2019年第53届巴黎航展上,全球领先的七家航空制造商(空客、波音、达索、GE航空、罗罗、赛峰、联合技术)联合发布了推动航空业可持续发展的声明,其中承诺将研◣发全新的飞机和推进技术,加∩速推动航空进入“第三时代”结合近年来全球航空业发展态势观察,航空业可能正处于电力推进系统革命的风口浪尖。

                2019年4月,韩国航空工业(KAI)正◤在开展一种支线飞机的初步研究,该飞机为60座,并将在2030年进入市场。波音作为投资方之一的∴Zunum航空公司,正在开发一种采用混◢电动力的12座飞机ZA12。同时,以色列的Eviation正在制造9座的全电飞机Alice。法国公司VoltAero正在将一架“天空大师”涡桨飞机改装为其混合电推进系统的试验平☆台,2019年开展了飞行试验。美□ 国初创公司Ampaire也将“天空大师”作为其混合电推进系统的试验平台,但■它的商业计划是与小型运营商一起将他们的现有飞机改装√为电推进,目标平台包括赛◆斯纳的“大篷车”和比奇公①司的“空精品棋牌网王”。在这些电推进初创公司中,目标是对现有飞机→进行换发,例如,采用普惠加拿大PT6涡桨发动机为动力的“大篷车”和“空精品棋牌网王”飞机。电动机开※发商MagniX期待将“大篷车”的动力↑更换为560kW的Magni500电动机。另一家→美国初创公司WrightElectric正着眼于开发一◥种全电、短途、180座的飞机,它是与西班牙的Axter航空公司联合♀将一架未经确认的9座飞机改为混合电推进系统。

                赛峰公司正在准备对其Ardiden3涡轴发动机的一型改型进行地面试验,该发动机研制用于配装1300千米的ZA10支线飞机。赛峰在2018年末被■选中作为Zunum公司的12座飞机项目的动力提供商,目※前正在验证其Ardiden 3发动机的改型,旨在形成一个500千瓦涡轮——发电机系统,作为飞→机电池组的补充,共同推〗动飞机的两个500千瓦电动风扇。Zunum公司目前正在内部开发推进电动↙机和涵㊣道风扇。

                2019年10月,一架外形奇特的小飞机于在奥地利完成首飞,这是航空史上具有里程碑意义的事件。该飞机从维也纳纽施塔特东部机场起飞,进行了20分钟的飞行,这被宣布是▓多发混合动力推进飞机的世@界首创。该飞机是由钻石飞机工业公司和】电动系统开发商西门子公司在HEMEP项目下进行」改进的,钻石公司的DA40活塞发动机已换成两台75kW的电动机,安装在鸭式前置翼面上,由安装在机头内的110kW的AE300柴油发电机提◎供动力。后机↘舱配备两个12kWh电池提供储◤存电能。验证机上,纯电池驱动时续航时间大约30分钟,而采用混电系统时最长可⊙达5小时。这是世界上第一架配备电动螺旋桨和一台内燃机的串行混合动力飞机。

                西门子公司正在与空客合作开发10MW或以上的混合动力系〓统,为未来可能搭载100名乘客的客机提供动力;西门子公司与罗罗公司合作,正在研发E-fanX混合动ω力支线客机样机。西门子公司一直在开发飞机用电动机方面处于领先地位,目前西门子公司已◥经涉及了纯电动和混合电动两个领域,为电池驱动的Extra 300LE飞机和City Airbus提供动力,也为◤从两座的Magnus eFusion到法国初创公①司Volt Aero(伏特)的Cassio1飞行试验台(由赛斯纳337 Skymaster改装成的混合电动飞机,2019年初试飞)等混合动力飞机提供动力。

                2019年8月,罗罗表示公司远期的发展愿景是混合电推进系统。罗罗公司相信电和↑燃气涡轮的组合动力将降低中长航程飞机的CO2和NOx排放,并将成为城市和支线运输的主要推进系统。罗罗把◣混合电推进系统的潜在市场分成三个部◆分。VTOL(垂直起降飞行器)可以搭载5名乘客,以大于200节或400千米/时的速度低空滑行飞行约900千米;更大一点的垂直起降飞机,可搭载4~20名乘客;搭载20~100名乘客的支线飞机也是混合电推进系统的备选飞行器。建立在罗ㄨ罗M250涡轴发动机基础上的eVTOL(电动垂直起降飞行器)飞行试验将≡于2021年开始。罗罗计划★在2020年下半年实现E-Fan X飞机的首次飞行,该项目参与方包括空客、罗罗和西门子,用电动涵道风扇替▲换BAe 146飞机的其中一台霍尼韦尔的〇涡扇发动机,E-Fan X可能会在21世纪20年代后期或2030年取证。但从技术方面来说,下个十年的后半段可能性比较大。

                空客CityAirbuse VTOL原型机在德国完成测◆试首飞

                空客CityAirbuse VTOL原型机在德国完成测试首飞

                2019年8月,随着通用航空和』支线客机向多电和混电推进→方向发展,欧洲研究人员正在开发一种超导电机,可为∑ 未来的大型民用客机提供电推进。由于超导电机具有▂更高功率密度和工作效率的潜力,发电机和推进器就可分开而不降低效率。这也使得分布式推进系统更加可行,为更高效、非常规的飞机构∑型设计创造了可能。

                责任编辑:助理编辑 贾茹

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