微啦网 首页 > 军事

波音NMA项目的发动机进展

2019-06-11 16:35 看航空

中国航空报讯:据英国《飞行国际》刊文,近期, 有关波音公司“新型中型飞机”(NMA) 项目发动机选型的话题非常活跃。

该项目自推出至今,其发动机问题迟迟未有解决,现今或许已成为一个备受关注的复杂学术问题。两个竞争NMA发动机合同的CFM国际公司和普惠公司都拒绝具体讨论NMA项目。但这两家公司都在开发下一代窄体飞机发动机,同时也都希望其下一代产品能实现高达两位数的效率提升。此外,由于NMA项目规格和研发时间表的不确定性,这两家公司必须保持足够灵活性以应对各种问题。

普惠公司正在研究各种促进发动机进步的先进技术,他们认为齿轮涡扇发动机(GTF)架构是该公司发动机未来发展的基础。普惠公司工程高级副总裁杰夫·亨特表示:“对于商业航空而言,齿轮传动涡轮风扇发动机架构有着很好的前景,新的GTF发动机技术远比目前使用的5种发动机先进,能够适应于不同的飞机平台。”

CFM国际公司则同时研究多种不同的发动机架构,以满足飞机制造商的需求,同时也能够随着飞机制造商技术水平的提高,能够提供与飞机相匹配的发动机。CFM国际公司通过研究了18种不同的发动机结构,包括齿轮传动的涡扇发动机,反向旋转和无涵道的开式转子发动机,以及简单、直驱的单级发动机(如CFM56),最终研发出了Leap发动机。该发动机目前用于波音737Max(Leap-1B)、空客A320neo、 (Leap-1A) 和C919(Leap-1C) 等飞机。每年通过发动机技术的提升和进步,能够使飞机燃油效率提高约1%。也就是说,假设波音公司在未来10年中推出并交付NMA飞机,其发动机效率可能比Leap高出10%~15%,而到2030年代可能会高出20%左右。

今年年初的一些迹象表明,波音公司倾向于推出NMA计划, 但在今年仅是决定去做,在2020年才会坚定的去做。波音公司已经将NMA定位为一架200~270座, 航程4000~5000海里(7410~9260千米) 的飞机,并使用两台5万磅(222kN) 推力级的涡轮风扇发动机,预期2025年投入使用。波音公司表示,NMA不会使用革命性技术推动技术的飞跃, 而是整合现有技术。通过该项目,可以帮助波音公司改变其现在的生产制造流程,为下一个项目做好充分准备, 一些分析师认为波音公司的下一个项目可能是737飞机的替代品。

今年3月,本来就不确定的NMA项目变得更加不确定。第2架737Max飞机坠毁,使波音公司陷入危机。波音公司于4月的财报电话会议上被问及NMA,其首席执行官丹尼斯·穆伦堡表示,现阶段波音公司优先将资源投向737MAX,以尽快恢复运营。他补充说,尽管如此,NMA的工作仍在继续,仍有可能于2025年投入使用。

最初,CFM国际公司、普惠公司和罗罗公司都在竞争NMA的发动机。但今年2月,罗罗公司主动退出了竞争, 给出的原因是其不确定能否按照波音公司的时间表,提供匹配的发动机。近期罗罗公司也表示,有兴趣与另一家发动机制造商合作,一同为NMA项目提供发动机。

GE公司为NMA项目推出的发动机是比Leap发动机更大、更先进的衍生产品。该发动机的燃油效率比之前的CFM56高出15%,并且采用了Leap架构以确保其可靠性,能够满足窄体飞机苛刻的飞行安排。

同样, 普惠公司一直在研究其GTF的新型别。现今,GTF已经用于空客A220、A320neo、巴航工业E-Jets E2以及开发中的日本MRJ和俄罗斯MS-21等多种飞机。GTF的齿轮将风扇和涡轮解耦,因此每个旋转部件都能够以最佳转速旋转,风扇的转速约为涡轮转速的三分之一。普惠公司表示,这种设计比上一代发动机的效率高出16%。早先,普惠公司较为关注GTF的齿轮提高了发动机的推进效率,现今已将工作重心转移到提高发动机热效率,普惠公司正研究更好的冷却方法,改进涂层和增加先进材料的使用,如陶瓷基复合材料(CMCs)。

GE公司认同普惠公司的做法,该公司认为可以通过扩大CMCs的使用, 从设计中达到更好的热力学效率。GE公司认为,在混合动力系统面世之前,CMCs是仅次于碳纤维的最好材料。