導讀:據.metal-am網站6月3日報道,為實現航空業2050年氣候目標,空中客車(Airbus)與發動機合作伙伴CFM國際(CFM International)正聯合測試開放式風扇(Open Fan)驗證機,探索下一代飛機推進系統的革新路徑。這一技術被視為航空業減碳的關鍵突破,有望顯著提升燃油效率,推動行業向零排放轉型。
技術背景:兼顧效率與速度的“混血”引擎
開放式風扇技術融合了渦輪螺旋槳發動機的低油耗特性與渦輪風扇發動機的高速性能,其核心是通過無涵道風扇設計,減少能量損耗并提升推進效率。相較于現有超高壓比渦輪風扇(UHBR),開放式風扇可使未來飛機的燃油效率提升20%以上,同時維持與傳統客機相當的飛行速度(約0.75馬赫)。
CFM國際(GE航空與賽峰飛機發動機合資企業)在其“可持續發動機革命性創新”(RISE)項目框架下,耗時三年開發了該驗證機。項目目標直指2035年將技術投入實際應用,助力空客等制造商打造更環保的新一代窄體客機。
風洞測試:從模型驗證到系統集成
當前階段,空客與CFM聚焦于風洞測試,以評估開放式風扇的氣動性能與聲學表現。測試采用兩種“最小機身模型”:
?1:5.5高速模型:在法國航空航天實驗室ONERA的高速風洞中,模擬巡航階段工況,重點分析風扇安裝對機身的氣動影響及螺旋槳性能。
?1:7低速模型:于荷蘭-德國聯合風洞中心DNW進行起降階段模擬,聚焦風扇噪音控制及與襟翼、縫翼等增升裝置的協同效應。
截至目前,測試已累計超過500小時。結果顯示,開放式風扇在高速下的推進效率符合預期,但無涵道設計帶來的噪音控制挑戰顯著——需通過葉片氣動外形優化、機身結構聲學設計等創新技術滿足適航認證要求。
未來規劃:邁向全尺寸飛行測試
首輪“最小機身”測試接近尾聲后,研發團隊計劃于2026年啟動全機模型測試:
?1:11高速模型:重返ONERA風洞,驗證風扇與整機氣動布局的匹配度;
?1:14低速模型:在空客英國菲爾頓低速風洞測試起降階段的綜合性能。
若進展順利,開放式風扇技術有望于2030年代中期搭載于空客下一代窄體客機,替代現役A320系列的CFM LEAP發動機。屆時,單座燃油消耗將大幅降低,助力航空公司減少碳排放的同時,降低運營成本。
行業影響:重塑航空動力的可持續未來
“開放式風扇不僅是技術突破,更是航空業應對氣候挑戰的關鍵一步。”空客研發負責人表示,“我們正與CFM一道,通過跨企業協作加速創新,確保技術成熟度與商業化進程同步推進。”
隨著全球航空業碳減排壓力加劇,開放式風扇與混合動力、氫能等技術共同構成多元解決方案。分析指出,若該技術按計劃落地,2050年全球航空碳排放量有望較2005年減少75%,向《巴黎協定》目標邁出堅實一步。
此次測試標志著航空動力系統從“漸進式改進”轉向“顛覆性創新”,其后續進展將持續影響未來數十年的行業技術路線。正如CFM首席工程師所言:“開放式風扇的誕生,可能重新定義‘飛機如何飛行’。”
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