航空发动机

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/03 11:51:54
GE扩大民机动力优势

GE90核心机不断改进

GE公司在高增压比核心机的研发方面处于世界领先水平,在多年支撑其宽体客机动力产品发展的核心机中,基于E3E计划支持、由10级高压压气机和2级高压涡轮构成的GE90系列发动机核心机逐渐成为主力;该核心机伴随着GE90发动机的不断升级改进,逐步实现性能优化与提升,并发展出了GE90-115B、GP7200和GEnx等发动机。

为了应对普惠公司齿轮传动涡扇(GTF)发动机通用核心机计划,在2008年范堡罗航展上,GE公司宣布启动eCore核心机项目,剑指窄体机、支线机和公务机发动机,并将与斯奈克玛公司合资成立的CFM国际公司的合作延长到2040年,共同开发推力在80~222kN的下一代窄体机发动机LEAP-X,以替代现有CFM56系列发动机。

eCore核心机项目的目标是将大尺寸的GEnx核心机缩比设计,并引入最新的气动、结构、冷却、复合材料和低排放设计技术,使得核心机应用领域由宽体机向窄体机发展。基于该项目发展的LEAP系列发动机,10级高压压气机增压比达到22。由于核心机性能获得较大提升,加之涵道比增加,燃油效率高于目前最好的CFM56发动机(9级高压压气机,增压比仅为12)15%以上。LEAP-1A/1B/1C分别为空客A320neo、波音737MAX和中国商飞C919飞机提供动力,巩固了GE在下一代窄体机发动机市场的地位。同样基于eCore核心机,GE公司发展了Passport发动机,计划用于庞巴迪“环球”7000和“环球”8000公务机,使得该核心机的应用向公务机延展。

最新的GE9X核心机

GE9X发动机的总增压比超过60,是目前增压比最大的发动机。
为了应对新一代宽体机的发展需求,GE公司发展了GE9X发动机核心机,这一核心机采用11级高压压气机,第三代双环预旋(TAPS)燃烧室和2级高压涡轮,核心机增压比达到27,是GE公司截至目前发展的增压比最高的核心机;核心机增压比的提高,使得GE9X发动机总增压比达到60以上,压气机后端和高压涡轮进口工作温度已经超出现有常规材料的承受范围,因此GE发展了第四代粉末合金材料、陶瓷基复合材料(CMC)火焰筒与涡轮以及先进冷却技术。据称,GE9X发动机燃油效率将比GE90-115B发动机提升10%。


2015年12月,首台GE9X发动机核心机完成试验,核心机压气机增压比超过设计目标,并可实现超出最大“红线”温度工作;目前首台GE9X航空发动机整机正在进行最后总装工作,预计在今年上半年开始测试,2018年取得适航证,2020年左右装配到波音777X客机上交付客户。

自适应发动机核心机



GE公司的ADVENT项目验证机试验了其自适应循环技术。
相对于民机动力的如火如荼,在军机动力方面,GE公司在美国五代机动力竞争中连连失利。因此,在新一代发动机研制方面,GE公司可谓处心积虑、谋求突破,正是这种积极的态度,加上其多年来在变循环发动机方面雄厚的技术积累,GE成为唯一一个同时获得“自适应通用发动机技术”(ADVENT)和后续的“自适应发动机技术开发”(AETD)合同的制造商。其自适应循环发动机据称是在eCore核心机的基础上改进发展的,采用了高温陶瓷基复合材料燃烧室和高压涡轮、增材制造部件以及新的冷却技术,首台核心机已完成测试,实现变流量工作,并且高压涡轮工作温度超过美国空军设定的温度目标,达到了喷气发动机推进史上最高的压气机和涡轮联合工作温度记录。


2013年11月—2014年7月,GE公司开展了首台全尺寸三涵道发动机的验证试车;2014年年底,自适应发动机整机技术验证机成功通过了由美国空军、海军、航空航天局(NASA)和洛克希德·马丁公司联合组织的初始设计评审(PDR),计划在2016年试车,这意味着GE公司的AETD项目已经完成了主要设计里程碑,并将通过之后的“自适应发动机转移项目”(AETP)继续验证其自适应循环设计,争取转入工程与制造发展(EMD)阶段,最终在2025年左右获得下一代军用飞机发动机项目的生产合同。

普惠谋求重塑民机动力市场格局

GTF“改变游戏规则”


普惠公司希望凭借PW1000G系列发动机重夺窄体机动力市场。在宽体机动力方面,普惠公司原计划与罗罗公司共同研制用于替代PW4000发动机的新一代中型尺寸发动机,但是计划未能实现;在窄体机动力方面,虽然接收了罗罗公司V2500 发动机的股份,但是V2500发动机性能难以满足飞机升级需求,需积极谋求性能先进、符合未来发展需求的新一代涡扇发动机。鉴于上述原因,普惠公司基于对未来民机动力市场的发展预测,几乎将所有的筹码都放在了“改变行业游戏规则”的GTF发动机上,通过20年的技术积累和累计10亿美元的投入,研制出了齿轮传动风扇发动机PW1000G。


PW1000G的核心机为全新研制,采用了8级高压压气机、“泰龙”燃烧室和2级高压涡轮,核心机压气机增压比约为16,该核心机是普惠公司未来相当长的一段时间内实现发动机产品系列发展的基础。PW1000G系列发动机被用作空客A320neo、三菱MRJ、俄罗斯MS-21、庞巴迪C系列和巴航工业E-Jet E2等飞机动力。普惠公司已经在和波音探讨PW1000G在“中间级市场”(MOM)客机上的潜在应用,希望通过“中间级市场”项目来扩展GTF发动机的市场,使GTF发动机逐步进入高推力市场。同时,普惠公司基于该核心机进行缩尺设计,发展了用于高端公务机“奖状-哥伦布”的PW800发动机;该发动机还获得美国海军1.27亿美元的验证经费用于无人机。

自适应循环发动机核心机

普惠公司通过F119和F135发动机的研制,在军用战斗机动力研制方面一直保持领先,也正是由于在五代机动力研发和保障集中了较多精力,而针对下一代发动机技术预先研究方面获取的政府支持有限,再加上自身的投入不足,导致普惠公司在ADVENT计划的两个阶段竞标中,均未能获得美国空军研究实验室(AFRL)的合同。尽管如此,普惠公司并没有停止对该计划的争夺,终于在AETD计划中获得突破,得到美国下一代发动机研制的竞标权。

普惠公司提出的自适应循环发动机方案是以PW1000G核心机为基础,配装F135发动机的低压系统改进发展的PW9000发动机;值得一提的是,最近普惠公司被美国空军指定为B-21轰炸机项目动力系统供应商,该发动机有可能选作美国下一代轰炸机B-21的动力。

普惠公司在2015年年初同样完成了AETD发动机的PDR,预计今年上半年开展先进高压核心机的演示试验,随后在年内完成带有三涵道自适应风扇及相匹配的加力和排气系统的整机试验。

罗罗巩固优势,寻求突破

三转子发动机核心机
20世纪70年代,罗罗公司发展了用于RB211发动机的核心机,通过对该核心机的不断改进与升级,研制了遄达系列发动机,支撑了公司近半个世纪的发展。近年来,罗罗公司继续以代表最新技术成果的遄达1000发动机核心机为基础,通过放大设计并应用了罗罗公司在“高效和环境友好航空发动机”(EFAE)计划中验证的新技术,发展了遄达XWB发动机,该发动机也是罗罗公司迄今生产过的推力最大的发动机。

采用遄达XWB发动机核心机,充分借鉴遄达1000、遄达XWB和遄达700发动机的技术和经验,罗罗公司为A330neo客机研发的最新一款发动机——遄达7000。与遄达700相比,遄达7000发动机的涵道比从5提高到10,总增压比从36提高到50,耗油率降低10%。目前罗罗公司已着手总装首台遄达7000发动机,计划今年第4季度开始整机试验,可望于2017年第1季度取得适航证,与A330-900neo的首飞基本同步。首批生产型发动机预计在2017年第3季度后期交付,当年年底随首架A330-900neo飞机交付客户。

布局下一代民用核心机

针对未来民机的发展需求,并应对来自普惠公司GTF发动机和GE公司超高增压比发动机的竞争压力,罗罗公司结合自身对民机动力发展的预测,提出了Advance和UltraFan两个项目。Advance项目是基于遄达XWB发动机核心机,提高高压压气机的负荷、级数由6级增加到10级,高压涡轮也由1级增加到2级,减少中压压气机级数、降低中压压气机负荷,发动机涵道比达到11,总增压比达到60,与现役的遄达700发动机相比,至少可提升20%的燃油效率。


Advance和UltraFan项目代表了罗罗公司未来民用发动机的发展方向。
Advance项目核心机采用10级高压压气机和2级高压涡轮结构形式,提高了对高压转子的依赖程度,降低中压系统的载荷,显示出罗罗公司从最初的RB211以来在核心机结构上的首次重大转变,这种新的核心机将回归到传统民机动力主流的高增压比核心机,为将来在宽体机发动机上引入齿轮传动结构打下基础。罗罗公司最初与普惠公司共同研发的V2500发动机核心机就采用这一结构形式,其中罗罗公司负责高压压气机的研发。随后,在其德国分公司研发的BR700系列发动机中,罗罗公司对这一构型的核心机进行了更多的应用实践。因此,这一选择也是罗罗公司基于自身对这一构型核心机丰富的经验而做出的。

后续的UltraFan项目是基于Advance项目发展的核心机,采用超大的变桨距风扇,完全取消了低压涡轮,结构上将由三转子发动机变化为“两轴半”的发动机。该发动机与普惠公司正在研制的面向中小推力市场的PW1000G发动机的基本方案相似,主要满足445kN推力级的市场需求。

积极争取自适应循环项目

从目前来看,在民机动力市场,罗罗公司精力主要集中在宽体机和超大型飞机发动机研发上。而在军机方面,罗罗公司通过其北美分公司积极争取美国空军的支持,发展下一代自适应循环发动机。由于罗罗公司表现出色,该公司获得ADVENT计划两个阶段的合同,并获得授权制造1台发动机验证机。罗罗公司发展的变循环发动机核心机采用了基于RB282发动机发展的高压压气机,并应用了HEETE计划验证的先进极高增压比压气机和热管理系统技术。

但是美国出于保护国内航空工业基础的考虑,2012年在ADVENT后续计划AETD项目竞标中,美国空军用普惠公司取代了罗罗公司。虽然失去了美国下一代发动机研制的竞标权,但罗罗公司凭借其在自适应循环发动机方面的技术积累,可以通过选择与GE或普惠公司合作参与自适应循环发动机研制项目。

除了美国空军的ADVENT项目,罗罗公司还与美国海军合作开展另一种变循环发动机的研制工作,该项目名为“变循环先进技术”(VCAT)项目。美国海军对其舰载战术飞机和情报、监视与侦察(ISR)飞机采用高燃油效率的发动机很感兴趣,希望罗罗公司充分利用ADVENT发动机的研究成果,开发出适合海军独特需求的变循环发动机技术。

几点启示

认准方向,科学定位,积极谋划未来核心机发展

为了满足越来越苛刻的经济性要求,更高的增压比和更大的涵道比是未来民机动力的发展趋势。世界航空发动机巨头通过对市场的发展预测,找准定位,走出了适合自身的发展道路,在激烈的竞争中赢得属于自己的位置。

普惠公司另辟蹊径,瞄准GTF发动机,全新发展了8级高压压气机、增压比为16的核心机,在窄体机动力市场站稳脚跟后,逐步谋求进入MOM动力市场,向宽体机市场发展;GE公司凭借雄厚技术实力,发挥自身优势,利用eCore核心机和GE90发动机技术成果,分别发展了10级高压压气机、增压比为22和11级高压压气机、增压比为27的核心机,巩固了在窄体机和宽体机动力市场的地位;罗罗公司稳中求变,持续推进三转子发动机核心机改进和升级,并实施Advance和UltraFan项目,向更大涵道比的超扇发动机发展。

重视核心机,发展通用核心机,军民发动机协调发展

核心机是产品发展的根本。GE公司的eCore核心机技术验证项目、普惠公司全新发展的GTF发动机通用核心机和罗罗公司实施的Advance项目,均是以发展先进核心机为着力点,进而带动整个产品体系能力升级。

此外,核心机是发动机部件中工作环境最恶劣的部件,从军民用核心机的发展趋势来看,涡轮前温度正在逐年提升,军民用核心机在先进轻质的高温材料的工程应用上是相通的,GE公司通过在LEAP和GE9X发动机上率先使用了陶瓷基复合材料和增材制造技术,并继续在军用的AETD发动机上集成验证了世界上首批陶瓷基复合材料旋转零件。同时,通过民用核心机的发展,各大发动机制造商根据美国空军对下一代自适应循环发动机的性能要求,发展了各自的自适应循环发动机核心机,实现了军民核心机的良性互动发展。

核心机加减级、缩放与升级,走科学的产品发展道路

罗罗公司和GE公司的核心机发展堪称业界的典范。罗罗公司的三转子结构发动机具备快速衍生发展能力,基于RB211发动机核心机,罗罗发展了遄达700与遄达800发动机;在遄达800的核心机的基础上缩小尺寸,罗罗发展了遄达500发动机;继续将遄达500发动机核心机放大,罗罗发展了遄达900发动机;将遄达900核心机缩小,罗罗发展了遄达1000发动机;通过遄达1000发动机核心机,罗罗发展了遄达XWB和遄达7000发动机。同样,GE公司基于E3E计划发展了GE90发动机核心机。GE基于该核心机(GE90-94B)将高压压气机级数减少1级发展了GE90-110B与GE90-115B,继续将GE90-115B发动机缩尺,与普惠公司联合发展了GP7200发动机。另一方面,基于该核心机压气机缩尺发展了GEnx核心机;继续在GEnx发动机基础上,引入eCore核心机技术,缩尺发展了LEAP系列发动机和Passport发动机。此外,普惠公司在PW1000G发动机的设计基础上,也采用了等比例缩放理念,衍生出不同推力的发动机来满足不同的市场需求。

可以看出,世界级的航空发动机制造商均是以不多的几型核心机,甚至是一型核心机为主,通过引入先进技术成果,逐步改进升级,促进其产品的发展。为了适应市场的发展需求,还通过缩放、加减级等形式改进发展核心机,但其支撑布局等关键结构形式不变,正是这种几十年的持续改进和经验累积,保证了使用性能的稳定和高可靠性。同时,基于成熟的核心机发展具有费用低、时间短和风险低的突出优势,成为航空发动机发展的一条科学道路。(弓升 李瑞军)   

http://www.cannews.com.cn/2016/0519/154079_2.shtmlGE扩大民机动力优势

GE90核心机不断改进

GE公司在高增压比核心机的研发方面处于世界领先水平,在多年支撑其宽体客机动力产品发展的核心机中,基于E3E计划支持、由10级高压压气机和2级高压涡轮构成的GE90系列发动机核心机逐渐成为主力;该核心机伴随着GE90发动机的不断升级改进,逐步实现性能优化与提升,并发展出了GE90-115B、GP7200和GEnx等发动机。

为了应对普惠公司齿轮传动涡扇(GTF)发动机通用核心机计划,在2008年范堡罗航展上,GE公司宣布启动eCore核心机项目,剑指窄体机、支线机和公务机发动机,并将与斯奈克玛公司合资成立的CFM国际公司的合作延长到2040年,共同开发推力在80~222kN的下一代窄体机发动机LEAP-X,以替代现有CFM56系列发动机。

eCore核心机项目的目标是将大尺寸的GEnx核心机缩比设计,并引入最新的气动、结构、冷却、复合材料和低排放设计技术,使得核心机应用领域由宽体机向窄体机发展。基于该项目发展的LEAP系列发动机,10级高压压气机增压比达到22。由于核心机性能获得较大提升,加之涵道比增加,燃油效率高于目前最好的CFM56发动机(9级高压压气机,增压比仅为12)15%以上。LEAP-1A/1B/1C分别为空客A320neo、波音737MAX和中国商飞C919飞机提供动力,巩固了GE在下一代窄体机发动机市场的地位。同样基于eCore核心机,GE公司发展了Passport发动机,计划用于庞巴迪“环球”7000和“环球”8000公务机,使得该核心机的应用向公务机延展。

最新的GE9X核心机

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2016-5-19 14:53 上传


GE9X发动机的总增压比超过60,是目前增压比最大的发动机。
为了应对新一代宽体机的发展需求,GE公司发展了GE9X发动机核心机,这一核心机采用11级高压压气机,第三代双环预旋(TAPS)燃烧室和2级高压涡轮,核心机增压比达到27,是GE公司截至目前发展的增压比最高的核心机;核心机增压比的提高,使得GE9X发动机总增压比达到60以上,压气机后端和高压涡轮进口工作温度已经超出现有常规材料的承受范围,因此GE发展了第四代粉末合金材料、陶瓷基复合材料(CMC)火焰筒与涡轮以及先进冷却技术。据称,GE9X发动机燃油效率将比GE90-115B发动机提升10%。


2015年12月,首台GE9X发动机核心机完成试验,核心机压气机增压比超过设计目标,并可实现超出最大“红线”温度工作;目前首台GE9X航空发动机整机正在进行最后总装工作,预计在今年上半年开始测试,2018年取得适航证,2020年左右装配到波音777X客机上交付客户。

自适应发动机核心机

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2016-5-19 14:53 上传



GE公司的ADVENT项目验证机试验了其自适应循环技术。
相对于民机动力的如火如荼,在军机动力方面,GE公司在美国五代机动力竞争中连连失利。因此,在新一代发动机研制方面,GE公司可谓处心积虑、谋求突破,正是这种积极的态度,加上其多年来在变循环发动机方面雄厚的技术积累,GE成为唯一一个同时获得“自适应通用发动机技术”(ADVENT)和后续的“自适应发动机技术开发”(AETD)合同的制造商。其自适应循环发动机据称是在eCore核心机的基础上改进发展的,采用了高温陶瓷基复合材料燃烧室和高压涡轮、增材制造部件以及新的冷却技术,首台核心机已完成测试,实现变流量工作,并且高压涡轮工作温度超过美国空军设定的温度目标,达到了喷气发动机推进史上最高的压气机和涡轮联合工作温度记录。


2013年11月—2014年7月,GE公司开展了首台全尺寸三涵道发动机的验证试车;2014年年底,自适应发动机整机技术验证机成功通过了由美国空军、海军、航空航天局(NASA)和洛克希德·马丁公司联合组织的初始设计评审(PDR),计划在2016年试车,这意味着GE公司的AETD项目已经完成了主要设计里程碑,并将通过之后的“自适应发动机转移项目”(AETP)继续验证其自适应循环设计,争取转入工程与制造发展(EMD)阶段,最终在2025年左右获得下一代军用飞机发动机项目的生产合同。

普惠谋求重塑民机动力市场格局

GTF“改变游戏规则”

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2016-5-19 14:53 上传


普惠公司希望凭借PW1000G系列发动机重夺窄体机动力市场。在宽体机动力方面,普惠公司原计划与罗罗公司共同研制用于替代PW4000发动机的新一代中型尺寸发动机,但是计划未能实现;在窄体机动力方面,虽然接收了罗罗公司V2500 发动机的股份,但是V2500发动机性能难以满足飞机升级需求,需积极谋求性能先进、符合未来发展需求的新一代涡扇发动机。鉴于上述原因,普惠公司基于对未来民机动力市场的发展预测,几乎将所有的筹码都放在了“改变行业游戏规则”的GTF发动机上,通过20年的技术积累和累计10亿美元的投入,研制出了齿轮传动风扇发动机PW1000G。


PW1000G的核心机为全新研制,采用了8级高压压气机、“泰龙”燃烧室和2级高压涡轮,核心机压气机增压比约为16,该核心机是普惠公司未来相当长的一段时间内实现发动机产品系列发展的基础。PW1000G系列发动机被用作空客A320neo、三菱MRJ、俄罗斯MS-21、庞巴迪C系列和巴航工业E-Jet E2等飞机动力。普惠公司已经在和波音探讨PW1000G在“中间级市场”(MOM)客机上的潜在应用,希望通过“中间级市场”项目来扩展GTF发动机的市场,使GTF发动机逐步进入高推力市场。同时,普惠公司基于该核心机进行缩尺设计,发展了用于高端公务机“奖状-哥伦布”的PW800发动机;该发动机还获得美国海军1.27亿美元的验证经费用于无人机。

自适应循环发动机核心机

普惠公司通过F119和F135发动机的研制,在军用战斗机动力研制方面一直保持领先,也正是由于在五代机动力研发和保障集中了较多精力,而针对下一代发动机技术预先研究方面获取的政府支持有限,再加上自身的投入不足,导致普惠公司在ADVENT计划的两个阶段竞标中,均未能获得美国空军研究实验室(AFRL)的合同。尽管如此,普惠公司并没有停止对该计划的争夺,终于在AETD计划中获得突破,得到美国下一代发动机研制的竞标权。

普惠公司提出的自适应循环发动机方案是以PW1000G核心机为基础,配装F135发动机的低压系统改进发展的PW9000发动机;值得一提的是,最近普惠公司被美国空军指定为B-21轰炸机项目动力系统供应商,该发动机有可能选作美国下一代轰炸机B-21的动力。

普惠公司在2015年年初同样完成了AETD发动机的PDR,预计今年上半年开展先进高压核心机的演示试验,随后在年内完成带有三涵道自适应风扇及相匹配的加力和排气系统的整机试验。

罗罗巩固优势,寻求突破

三转子发动机核心机
20世纪70年代,罗罗公司发展了用于RB211发动机的核心机,通过对该核心机的不断改进与升级,研制了遄达系列发动机,支撑了公司近半个世纪的发展。近年来,罗罗公司继续以代表最新技术成果的遄达1000发动机核心机为基础,通过放大设计并应用了罗罗公司在“高效和环境友好航空发动机”(EFAE)计划中验证的新技术,发展了遄达XWB发动机,该发动机也是罗罗公司迄今生产过的推力最大的发动机。

采用遄达XWB发动机核心机,充分借鉴遄达1000、遄达XWB和遄达700发动机的技术和经验,罗罗公司为A330neo客机研发的最新一款发动机——遄达7000。与遄达700相比,遄达7000发动机的涵道比从5提高到10,总增压比从36提高到50,耗油率降低10%。目前罗罗公司已着手总装首台遄达7000发动机,计划今年第4季度开始整机试验,可望于2017年第1季度取得适航证,与A330-900neo的首飞基本同步。首批生产型发动机预计在2017年第3季度后期交付,当年年底随首架A330-900neo飞机交付客户。

布局下一代民用核心机

针对未来民机的发展需求,并应对来自普惠公司GTF发动机和GE公司超高增压比发动机的竞争压力,罗罗公司结合自身对民机动力发展的预测,提出了Advance和UltraFan两个项目。Advance项目是基于遄达XWB发动机核心机,提高高压压气机的负荷、级数由6级增加到10级,高压涡轮也由1级增加到2级,减少中压压气机级数、降低中压压气机负荷,发动机涵道比达到11,总增压比达到60,与现役的遄达700发动机相比,至少可提升20%的燃油效率。

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Advance和UltraFan项目代表了罗罗公司未来民用发动机的发展方向。
Advance项目核心机采用10级高压压气机和2级高压涡轮结构形式,提高了对高压转子的依赖程度,降低中压系统的载荷,显示出罗罗公司从最初的RB211以来在核心机结构上的首次重大转变,这种新的核心机将回归到传统民机动力主流的高增压比核心机,为将来在宽体机发动机上引入齿轮传动结构打下基础。罗罗公司最初与普惠公司共同研发的V2500发动机核心机就采用这一结构形式,其中罗罗公司负责高压压气机的研发。随后,在其德国分公司研发的BR700系列发动机中,罗罗公司对这一构型的核心机进行了更多的应用实践。因此,这一选择也是罗罗公司基于自身对这一构型核心机丰富的经验而做出的。

后续的UltraFan项目是基于Advance项目发展的核心机,采用超大的变桨距风扇,完全取消了低压涡轮,结构上将由三转子发动机变化为“两轴半”的发动机。该发动机与普惠公司正在研制的面向中小推力市场的PW1000G发动机的基本方案相似,主要满足445kN推力级的市场需求。

积极争取自适应循环项目

从目前来看,在民机动力市场,罗罗公司精力主要集中在宽体机和超大型飞机发动机研发上。而在军机方面,罗罗公司通过其北美分公司积极争取美国空军的支持,发展下一代自适应循环发动机。由于罗罗公司表现出色,该公司获得ADVENT计划两个阶段的合同,并获得授权制造1台发动机验证机。罗罗公司发展的变循环发动机核心机采用了基于RB282发动机发展的高压压气机,并应用了HEETE计划验证的先进极高增压比压气机和热管理系统技术。

但是美国出于保护国内航空工业基础的考虑,2012年在ADVENT后续计划AETD项目竞标中,美国空军用普惠公司取代了罗罗公司。虽然失去了美国下一代发动机研制的竞标权,但罗罗公司凭借其在自适应循环发动机方面的技术积累,可以通过选择与GE或普惠公司合作参与自适应循环发动机研制项目。

除了美国空军的ADVENT项目,罗罗公司还与美国海军合作开展另一种变循环发动机的研制工作,该项目名为“变循环先进技术”(VCAT)项目。美国海军对其舰载战术飞机和情报、监视与侦察(ISR)飞机采用高燃油效率的发动机很感兴趣,希望罗罗公司充分利用ADVENT发动机的研究成果,开发出适合海军独特需求的变循环发动机技术。

几点启示

认准方向,科学定位,积极谋划未来核心机发展

为了满足越来越苛刻的经济性要求,更高的增压比和更大的涵道比是未来民机动力的发展趋势。世界航空发动机巨头通过对市场的发展预测,找准定位,走出了适合自身的发展道路,在激烈的竞争中赢得属于自己的位置。

普惠公司另辟蹊径,瞄准GTF发动机,全新发展了8级高压压气机、增压比为16的核心机,在窄体机动力市场站稳脚跟后,逐步谋求进入MOM动力市场,向宽体机市场发展;GE公司凭借雄厚技术实力,发挥自身优势,利用eCore核心机和GE90发动机技术成果,分别发展了10级高压压气机、增压比为22和11级高压压气机、增压比为27的核心机,巩固了在窄体机和宽体机动力市场的地位;罗罗公司稳中求变,持续推进三转子发动机核心机改进和升级,并实施Advance和UltraFan项目,向更大涵道比的超扇发动机发展。

重视核心机,发展通用核心机,军民发动机协调发展

核心机是产品发展的根本。GE公司的eCore核心机技术验证项目、普惠公司全新发展的GTF发动机通用核心机和罗罗公司实施的Advance项目,均是以发展先进核心机为着力点,进而带动整个产品体系能力升级。

此外,核心机是发动机部件中工作环境最恶劣的部件,从军民用核心机的发展趋势来看,涡轮前温度正在逐年提升,军民用核心机在先进轻质的高温材料的工程应用上是相通的,GE公司通过在LEAP和GE9X发动机上率先使用了陶瓷基复合材料和增材制造技术,并继续在军用的AETD发动机上集成验证了世界上首批陶瓷基复合材料旋转零件。同时,通过民用核心机的发展,各大发动机制造商根据美国空军对下一代自适应循环发动机的性能要求,发展了各自的自适应循环发动机核心机,实现了军民核心机的良性互动发展。

核心机加减级、缩放与升级,走科学的产品发展道路

罗罗公司和GE公司的核心机发展堪称业界的典范。罗罗公司的三转子结构发动机具备快速衍生发展能力,基于RB211发动机核心机,罗罗发展了遄达700与遄达800发动机;在遄达800的核心机的基础上缩小尺寸,罗罗发展了遄达500发动机;继续将遄达500发动机核心机放大,罗罗发展了遄达900发动机;将遄达900核心机缩小,罗罗发展了遄达1000发动机;通过遄达1000发动机核心机,罗罗发展了遄达XWB和遄达7000发动机。同样,GE公司基于E3E计划发展了GE90发动机核心机。GE基于该核心机(GE90-94B)将高压压气机级数减少1级发展了GE90-110B与GE90-115B,继续将GE90-115B发动机缩尺,与普惠公司联合发展了GP7200发动机。另一方面,基于该核心机压气机缩尺发展了GEnx核心机;继续在GEnx发动机基础上,引入eCore核心机技术,缩尺发展了LEAP系列发动机和Passport发动机。此外,普惠公司在PW1000G发动机的设计基础上,也采用了等比例缩放理念,衍生出不同推力的发动机来满足不同的市场需求。

可以看出,世界级的航空发动机制造商均是以不多的几型核心机,甚至是一型核心机为主,通过引入先进技术成果,逐步改进升级,促进其产品的发展。为了适应市场的发展需求,还通过缩放、加减级等形式改进发展核心机,但其支撑布局等关键结构形式不变,正是这种几十年的持续改进和经验累积,保证了使用性能的稳定和高可靠性。同时,基于成熟的核心机发展具有费用低、时间短和风险低的突出优势,成为航空发动机发展的一条科学道路。(弓升 李瑞军)   

http://www.cannews.com.cn/2016/0519/154079_2.shtml
很好的资料,学习了。
看起来很高大上。
兔子高呼不可战胜!
中国在发动机领域还没有竞争,长远不利。
美国航空又拉开世界距离了,说真的航空发动机美国真是黑科技
吓得我们小白们魂不附体。这哪年月能撵上美帝
这三巨头不仅技术领先,而且从来没有放下过对更高技术的追求,中国想追上还有很长的路要走。
认真学习,越看越绝望
土鳖想快点追上他们,唯一的路径是搞两家企业竞争。
RR在窄体机市场和军用大推上明显落后。PW军用大丰收,齿轮传动在商务机、大支线、窄体机上已成功打开局面,成为最受欢迎的发动机。GE民用大发地位稳固,但大支线、窄体机市场,CFM56/CFM34独霸江湖的地位被PW齿轮传动给颠覆了。
综合看,军用:PW、GE、RR;民用大推:GE、RR、PW;民用小推将是:PW、GE、RR。期待RR在小推上用齿轮传动卷土重来。而PW民用中大推潜力十足。GE在民用上估计也会走上齿轮传动之路。