RTX称开放式风扇发动机效率低将专注GTF与新材料技术

RTX 首席科学家迈克尔·温特 (Michael Winter) 6 月 13 日表示，CFM 国际公司一直在建造的 RISE 演示机等开放式风扇发动机在下一代窄体飞机上的效率将低于更传统的涵道涡扇发动机。

三个月前，空中客车公司首席技术官萨宾·克劳克 (Sabine Klauke) 表示，她认为未来十年将开放式风扇发动机集成到 A320 替代机型中不会遇到重大障碍。 

开放式风扇的支持者和其预期的 20% 燃油消耗改进与那些认为集成挑战可能会抵消创新推进系统优势的人之间的争论仍在继续。 

包括欧盟清洁航空研究和技术计划下启动的一些示范项目将有助于在本世纪末完成讨论。

开放式风扇发动机采用更大直径的风扇，以提高效率。由于配套的发动机舱会使发动机过重，因此风扇采用无涵道设计，类似于多叶螺旋桨，定子位于下游。CFM 的合作伙伴 GE 航空航天和赛峰飞机发动机公司计划明年启动 RISE 地面测试。

设计工程师应仔细权衡效率及其所选技术的副作用。“发动机的总效率等于推进效率乘以热效率，”温特在巴黎航展前夕的巴黎航空论坛上发言时说道。 “降低风扇转速以减少压力，其推进效率会更高。”

由于推力等于压力乘以面积，因此速度较慢的风扇（例如开放式风扇）需要更大的直径。温特断言，在窄体机的规模下，这种风扇与飞机整体的整合度并不好，因为“机身需要修改……并且需要加重以保护机身”。温特指的是认证要求：采用开放式风扇结构，可能需要加强机身以缓解叶片脱落事件。

此外，下一代飞机可能会采用更薄的机翼，以形成层流气流，这也是提高效率的另一种方法。“如果我在机翼前面安装一个大型开放式风扇，它就无法保持机翼上流畅的气流，”温特说。

“为了提高推进效率，普惠公司推出了齿轮传动涡扇发动机 (GTF)，以便在不影响飞机安装的情况下，适度降低风扇转速，”他继续说道，指的是现役的PW1000G发动机系列。“就单通道飞机而言，GTF是一个更好的解决方案，”温特说道。温特预计，在下一代窄体飞机上，普惠GTF的传动比将略高于目前的3:1，以提高推进效率。

RTX的工程师们也在致力于提高热效率。“自喷气式飞机时代以来，我们只达到了理论极限的一半，所以还有很长的路要走，”温特说。

为了克服高温带来的挑战，他寄希望于陶瓷基复合材料。此外，他预测，涡轮叶片内部的冷却模式将变得更加复杂。RTX 计划充分利用一项新的医疗技术，并已开始投资建设一家新的专用工厂。