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通用电气公布三涵道自适应发动机试验计划细节

2020-09-09 12:01:16  来源:茄子生活网  

通用电气(GE)公司和美国空军目前正在启动“自适应发动机技术发展”(AETD)项目的先进压气机和风扇台架试验,为后续开展全尺寸三涵道自适应发动机研制和试验项目铺平道路。

试验将在美国空军研究试验室位于俄亥俄州怀特·帕特逊空军基地的压气机研究室进行,将持续5个月,三涵道发动机可用作多种用途,其设计在需要提高推进效率时刻提供额外的空气流量,降低巡航阶段的耗油率。当需要作战推力时,发动机能够改变内部结构,提高核心及流量,以产生更高推力和冷却空气。这种变形能力对于同时提高美军未来战斗机的航程和高速性能至关重要,还可在2020年代用于F-35“联合攻击战斗机”换发。

通往研制一台生产型战斗机用自适应发动机的第一步就是今年6月30日授予GE和普惠公司的“自适应发动机转化项目”(AETP),合同总价值达到20亿美元。当前的重点是由两家厂商在2012年启动的“自适应发动机技术发展”(AETD)项目下,对新的自适应发动机方案的组成模块进行测试,从而验证发动机的关键部件。

GE公司近日公布了测试计划的部分细节,压气机试验将贯穿整个夏季,并持续到秋季早期。试验结束后将拆下压气机,换上风扇试验件,之后还要进行几个月时间,最终希望能在今年年底或最晚到2017年年初结束全部工作。试验用的压气机为全尺寸,而风扇则为缩比件。目前的设计方案是适合装在F-35战斗机上的200kN推力级发动机,出于硬件成本和设备能力的考虑,采用了缩比的风扇试验件,这也是技术研究中常用的方法。

压气机台架试验目的是验证更高级载荷的设计,从而提供将来自适应发动机所需的超高压比。用于这些高性能核心机设计经验大多来自Leap-1和GE9X等商用发动机,其工作温度和压比与自适应发动机的很接近,后者正是从这些商用研发项目衍生而来的。GE公司没有公开压气机的级数和性能目标的细节,不过表示级数仍处于目前常见的战斗机发动机范围内。压气机的总压比很高,但具体数值仍然保密。级载荷是设计的实质,并应用了GE公司最先进的气动设计能力,以期在比传统发动机更加紧凑的空间内获得更高的压比。

GE自适应循环结构的机械细节也处于严格保密状态,只知道发动机在从一种状态转换到另外一种状态时主机从前到后都会有变形动作,这种变化会导致发动机重心位置的变化,增加了安装到F-35发动机舱时的要求,也为设计工作带来了很大挑战。研发团队花了一年时间进行结构优化,解决机械界面、重量和中心之间的矛盾。目前的结果应该可以满足F-35战斗机的使用要求,并经过了洛马公司的兼容性校验。

在AETP项目启动后,GE公司将继续推进AETD发动机结构设计的成熟,计划到2017年下半年完成详细设计评审,随后发放整台发动机的制造图纸。GE希望从2019年制造3台试验发动机,其中首台用来评价基本结构设计,第二台用于性能和可操作性评估,第三台则用于耐久性验证。AETP项目将持续到2021年,包括将一台发动机安装到F-35上的潜在选项。GE公司表示可能的方式是选择一台地面试验中发动机,安装到飞机上进行地面试车,以获得在试车间里无法得到的系统集成信息。此外还有进行飞行演示验证的选项,最终执行哪些选项还要取决于空军的决定。(晏武英)


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