空客与CFM国际开发开放式风扇发动机验证机将降低燃油消耗20%以上

包括开放式风扇在内的全新推进系统能够进一步提高下一代飞机的燃油效率。作为CFM国际公司RISE项目的一部分，空客与其发动机合作伙伴正在测试一款开放式风扇验证机，以探索其气动外形、声学足迹以及将其与飞机集成的便利性。

下一代飞机推进系统在航空业2050年实现净零排放的目标中发挥着重要作用。开放式风扇发动机架构正是这样一种极具发展前景技术，该发动机能够结合涡桨飞机的燃油经济性和涡扇飞机的性能和速度。在实际投入飞行测试前，空客和其发动机合作伙伴CFM公司正在对开放式风扇进行风洞测试，以检验其空气动力学和声学性能。

兼容可替代能源

设计未来空客飞机的首要目标是降低燃油消耗。其中，优化后的空气动力学能够为降低油耗做出很大贡献，但推进系统也能够带来显著的改变。当需要在开放式风扇和其竞争对手超高涵道比涡扇发动机之间进行选择时，开放式风扇的气动外形、声学足迹和集成便利性都将是决定性的因素。

为此，在过去的三年里，空客和CFM公司一直在通过后者的RISE技术示范项目开发一款开放式风扇验证机。

RISE项目的目标包括：与目前最高效的发动机相比，将燃油消耗和二氧化碳排放降低20%以上，并测试与可持续航空燃料（SAF）和氢燃料等替代能源的兼容性。该项目由欧洲清洁航空框架、法国民航局（DGAC）和法国民用航空理事会CORAC提供资金支持。

风洞试验提供高精数据

空客正与CFM公司联手评估开放式风扇在未来飞机上的应用潜力。在飞行测试开始之前，开放式风扇架构及其在飞机上的集成需要进行风洞测试。该测试使用了两个“最小机身模型”，即用于高速测试的1:5.5比例模型和用于低速测试的1:7比例模型。

每个模型都要完成单独测试，并与相同比例的机翼模型共同进行测试，以评估两者如何相互作用。对于低速模型，测试则扩展到包括高升力设备，例如襟翼和缝翼。该测试分别在法国国家航空航天研究院ONERA（高速）以及位于荷兰的荷德合作设施DNW（低速）的风洞中完成。两项测试均获得了高度准确的数据。

2024年初，高速测试在ONERA完成。测试中收集的实验数据使研究人员能够研究模型的安装效果和螺旋桨性能。随后，研究人员于2024年9月到11月下旬在DNW进行了起飞和着陆测试。该测试专注于开放式风扇的气动和声学性能，以及与高升力设备的相互作用。

由于开放式风扇发动机的无涵道设计省去了传统喷气发动机的整流罩，为了解决其较大旋翼叶片所产生的噪声问题，需要创新的设计选择，以及发动机和飞机层面的新技术。尽管如此，该发动机依然必须符合声学法规和认证要求。

准备飞行测试

经过500多个小时的测试后，使用最小机身的第一阶段风洞测试即将告一段落。下一步是评估开放式风扇推进系统如何影响飞机性能，新一轮的测试将使用1:11比例（高速）和1:14比例（低速）完整飞机模型。这些模型将于2026年在ONERA的高速风洞和空客位于英国菲尔顿的低速风洞设施内进行测试，相关设计和生产正在稳步推进中。

2030年底之前，全尺寸的开放式风扇发动机将进行测试。届时，一台功能齐全的发动机将安装在一架位于图卢兹的A380测试飞机上。目前，飞机的改装工作正在进行中。

什么是风洞测试？

风洞测试是验证数字仿真和建模的关键。通过将人为制造的气流吹过缩比模型，以模拟真实环境中的气流流动。工程师将观察和测量升力和阻力，以及稳定性和操控性。

这有助于工程师识别潜在的设计缺陷，并优化飞机的气动外形，以获得更好的性能和燃油效率，然后再进行全尺寸原型机的制造。风洞测试将模拟各种飞行条件，帮助确保飞机能够应对不同的速度、高度，甚至是具有挑战性的天气，最终实现更安全的飞行。