歐盟承諾研制超高效率航空發(fā)動(dòng)機(jī)

寂靜天花板

在本周的ASME燃?xì)廨啓C(jī)年會(huì)上，歐盟表示，正在投資超過(guò)300萬(wàn)歐元，進(jìn)行為期3年的創(chuàng)新航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研發(fā)，項(xiàng)目全稱：“用于21世紀(jì)中葉航空發(fā)動(dòng)機(jī)的超低排放創(chuàng)新技術(shù)（Ultra Low emission Technology Innovations for Mid-century Aircraft Turbine Engines）”。該項(xiàng)目的旨在完成一臺(tái)概念機(jī)的研制，能實(shí)現(xiàn)歐盟在2050年的長(zhǎng)期減排目標(biāo)。

該項(xiàng)目小組由查爾姆斯理工大學(xué)主導(dǎo)，包括在歐洲4大發(fā)動(dòng)機(jī)制造商：羅爾斯-羅伊斯（英國(guó)），MTU航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司（德國(guó)），賽峰集團(tuán)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)（法國(guó)）和GKN宇航公司（瑞典），4所大學(xué)：查爾姆斯理工大學(xué)（瑞典），克蘭菲爾德大學(xué)（英國(guó)），亞里士多德大學(xué)（希臘）和航空航天高等研究院（法國(guó)），以及亥姆霍茲研究所（德國(guó)）和Arttic技術(shù)管理公司（法國(guó)）。

查爾姆斯理工大學(xué)該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Tomas Grönstedt 教授表示：“歐盟在2050年的目標(biāo)就是每公里減少了75%的二氧化碳排放量。通過(guò)對(duì)先進(jìn)技術(shù)數(shù)十年的投資，如清潔天空計(jì)劃，取得這么宏偉的目標(biāo)是可行的。”

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對(duì)于航空技術(shù)，為了保證創(chuàng)新的可行性，就必須與業(yè)界緊密合作，將工程上實(shí)現(xiàn)困難的一些概念在早期丟棄。發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)必須能夠滿足非常嚴(yán)格的噪聲和一氧化二氮排放目標(biāo)。該項(xiàng)目的技術(shù)成果將用在未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖中，可以預(yù)見，這些復(fù)雜的技術(shù)解決方案會(huì)給歐洲帶來(lái)許多高技術(shù)工作崗位。

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現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)大約有40%左右的整體效率，到2050年，通過(guò)結(jié)合全新的設(shè)計(jì)理念，加上航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部件漸進(jìn)式的改善，它的最終效率可能超過(guò)60%。

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Tomas Grönstedt 表示：“我們將今天還停留在概念的航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，通過(guò)一些前所未有的方式進(jìn)行融合，將其發(fā)展成熟，比如復(fù)合發(fā)動(dòng)機(jī)熱力循環(huán)技術(shù)，它結(jié)合了常規(guī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒技術(shù)和活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的解決方案。”

傳統(tǒng)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壓力通常都是呈下降趨勢(shì)，但在燃燒過(guò)程中提高壓力的設(shè)計(jì)可以從根本上提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)能量損失，在于其排出的尾氣要比周邊空氣高500~700度。

Tomas Grönstedt解釋說(shuō)：“如果通過(guò)大的改進(jìn)，這種廢熱可以通過(guò)回收，當(dāng)然這將是一次激進(jìn)的解決方案，我們將探索徹底改變未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)的布局和外觀。”

周經(jīng)淵

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