CFM的新构型：开放转子又登场

​6月14日，GE航空和赛峰共同宣布启动一项突破性的技术研发项目：RISE项目（Revolutionary Innovation for Sustainable Engines - 为实现可持续发动机而推出的革命性创新）将通过采用一系列新技术推进未来发动机的研发。

RISE项目展示了新的开放风扇发动机，预计将减少20%的碳排放，并可采用100%的可再生燃料。

项目由GE和赛峰集团的联合工程团队领导，目前已经制定了全面的技术路线图，其中包括复合材料风扇叶片、新型高温合金、陶瓷基复合材料和增材制造，以及300多个独立的组件、模块和完整的发动机架构。

发动机的几种布局形式 ©CFMI

验证机计划将于2020年代中期在GE和赛峰进行地面测试，计划于2030年代中期投入使用。根据CFM国际的介绍，新发动机将有多种灵活的配置方式。

航空产业网解说

开放转子/开放风扇并非新概念。

1985年进行地面测试的GE36 ©NASA

在NASA的推动下， 早在80年代，GE航空就联合当时的法国斯奈克玛（分担35%研发工作）开发了GE36型实验发动机，当时被称为无涵道风扇（UDF）。GE36改装自中等推力的F404军用发动机，并曾安装到727、MD-81上进行过测试。

开放转子发动机如果想应用于以高亚音速飞行的民航飞机，主要有两个问题，第一是风扇直径和强度的问题，第二是噪音过大问题。

复材风扇叶片的进化 ©GE航空

GE36采用了两个反转的碳纤维复材风扇，解决了直径与强度的问题。GE36的复材风扇技术后被应用于众多发动机型号上，例如为777和787提供动力的GE90和GEnx等。

GE36的主要问题是发动机噪音太大，后因80年代末油价大幅度下跌，项目被终止。但GE并没有完全停止对相关技术的研发。

欧洲对节能减排方面比握有石油能源主导权的美国积极的多。近年来，开放转子发动机又重新开始被重视。

节能技术应用场景展望©CleanSky2 年度报告

在欧洲主导的清洁天空2（CleanSky2）项目上，可持续与绿色发动机（SAGE）是重要板块，而开放转子构型的发动机是重要的技术路径之一。罗·罗与赛峰都曾推出过开放转子的发动机方案（SAGE1与SAG2），其主要应用场景是130人左右的支线飞机。

2019年，作为CleanSky2项目的一部分，赛峰推出了采用两个反转桨叶的实验性发动机，预计可在现有新型发动机基础上再降低15%的油耗。

而新发动机采用的相关技术，例如复合材料风扇叶片、新型高温合金、陶瓷基复合材料和增材制造，GE也早有布局。

此次RISE项目的新的开放风扇构型，将融合GE36与赛峰以往的技术积累，相信在降低噪音方面会有突破性的进展。

同时，GE与赛峰两家公司还宣布双方将在CFM国际公司中50/50股比的合作关系延长至2050年，并宣布将秉承航空业到2050年实现碳排放减半的承诺，共同引领航空业的可持续发展。

CFM国际可谓是航空制造领域最成功的国际合作项目。CFM56与LEAP发动机牢牢占据着主流市场的优势地位。

氢能源机队想象图 ©Airbus

此次CFM在2030年代中期为LEAP提供氢能源兼容替代品的时间表与空中客车公司计划的A320neo系列继任者的时间表非常吻合。空客宣布到 2035 年，将开发一种以氢能源为动力的零排放商用喷气式飞机。

此次CFM国际的开放风扇项目，或将对未来窄体客机的设计有重大影响。

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