【杨超凡专辑】空客又一研发项目“开放风扇”飞行演示

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在本十年的后半期，空客将与 CMF 发动机公司合作，投入“开放风扇-open fan”飞行演示项目。下一代燃油效率推进系统开发的技术中，“开放风扇-open fan”技术是重点之一。开放式风扇架构是发动机制造商“可持续发动机的革命性创新”（RISE-Revolutionary Innovation for Sustainable Engines）技术开发计划的一个关键组成部分，该计划旨在展示和成熟一系列新技术，以供未来发动机在 2030 年代中期投入使用。联合演示计划将使用共享的飞行测试资产。该计划暂时由CFM 公司进行发动机地面测试，并在美国加利福尼亚州维克多维尔的 GE 公司的航空飞行测试运营中心进行飞行测试验证。

第二阶段的飞行测试将于本世纪下半叶在法国图卢兹的空中客车飞行测试设施进行。对于这些测试，开放式风扇发动机将安装在一架特殊配置和仪表化的 A380 试验台飞机的机翼下方。

空客和 CFM 公司在 A380 开放式风扇联合演示中的联合目标非常广泛。高层目标包括：评估飞机上的开放式风扇推进效率和性能；通过地面测试加速和成熟技术；飞机/发动机集成和空气动力学（推力、阻力、载荷）评估；以及内部和外部噪声水平的评估。预测能力是找到既符合燃油效率又符合声学目标的正确设计的关键

（适用于机场周围的社区，也适用于机舱内的乘客）。由于 CFM 的发动机和机翼将紧密耦合，因此必须密切合作开发这些能力。

此外，空客和 CFM 公司将合作了解混合动力发电能力的使用，并确保与 100%可持续航空燃料（SAF-Sustainable Aviation Fuel）的兼容性。

在 A380 试验台上准备飞行测试的硬件… 然而，在对上述任何目标进行调查之前，从现在到本世纪后半期的首次演示飞行，计划进行一个密集的工程准备阶段。

空客“明日推进”研发计划中的开放式风扇设计师 Pascal Arrouy 解释道：“我们首先需要确定飞行物理约束、飞行试验演示

（FTD-flight-test demonstration）发动机安装的设计和评估。这些将包括：吊挂“空气线-aero-lines”的定义（即空气动力学和物理几何）评估载荷、操纵质量和性能，并准备建模以支持飞行测试分析。” 此外，带有发动机支架和附件的挂架将共同设计，以最大限度地减少重量和振动传递到机舱，以及发动机系统集成。还将研究受推进系统冲击影响的机身结构。

还需要修改各种飞机系统，并进行准备测试，以确保安装有开放式风扇发动机的 A380 飞行测试飞机的性能能够很好地理解飞行许可和数据有效性。具体重点领域包括：电源管理（包括与混合动力飞机架构的开放式风扇兼容性）；发动机控制系统的集成；飞行控制优化；燃料分配；振动分析和仪器安装。

Pascal Arrouy 解释道：“一旦所有这些活动完成，我们将能够进入下一阶段，即飞机改装的物理制造和组装，包括新的定制挂架。”。“随后将对发动机部件进行具体测试，以支持整个机组最终飞行许可所需的档案。”

同时，在飞机内部，还将安装工作站，以容纳专门的飞行测试工程师和技术人员，他们将监控和测量安装的各种任务系统传感器的飞行性能。为此，飞机将配备数百个传感器，包括麦克风、加速计、静压传感器和摄像头。未来的大局

为了准备未来，空客致力于实现《巴黎协定》的目标，并与包括发动机制造商在内的所有利益相关者充分合作，引领航空业脱碳。从现在到 2035 年，空客的研发重点是测试各种技术，以减少飞机排放。其中包括：2030 年之前具有 100%SAF 兼容性的替代燃料；氢技术；杂交；广泛的相互依赖的解决方案将共同促进空客的脱碳野心。通过这些计划中的合作测试和与 CFM 的开放式风扇技术演示，我们有望更接近实现这一目标。

从两个反向旋转风扇到一个旋转风扇+一个固定风扇… 20世纪80年代中期，GE开发并试飞了 GE36“无导管风扇”（UDF-Unducted Fan）发动机演示器。GE36 UDF 依靠一个由专用涡轮机驱动的前风扇，而后风扇由另一个相反方向旋转的涡轮机驱动。快进到 2017 年，作为欧洲清洁天空计划的一部分，赛峰开发了一个复兴的“反向旋转开放式转子”（CROR-Contra-Rotating-Open- Rotor）概念，随后对其进行了地面测试。CROR 和 GE36 都是推进器配置（位于后部的叶片），具有两组反向旋转的风扇叶片。

在 CROR 研究的基础上，CFM 的开放式风扇演示包括许多改进和简化。这是一种拉力配置- puller configuration（叶片位于前部），其中后部叶片组不旋转。这些后叶片实际上是一组变桨距“定子”，可以有效地控制旋转前叶片产生的推力气流，同时进一步降低机械复杂性、重量和噪音。通过这种改变，发动机可以引导气流以与传统涡轮风扇发动机结构一致的速度飞行，并为乘客提供更好的驾驶体验。