英国工程师研制环保航空引擎

2010-11-02 09:43 来源: 科学时报
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  英国工程师正在研制一种环保航空引擎

  英国罗尔斯·罗伊斯公司正在研制一种航空引擎原型,目前测试取得了重要进展。这项技术有望在2020年前使航空引擎制造商大量减少由飞机造成的污染。

  这个名为E3E(为了实现效率、环保和经济这三大目标)的核心引擎样机旨在为商用和支线飞机开发双轴设计,以提高引擎的温度、压力比和组件效率,同时节约燃料、减少污染,产生相对于引擎重量而言更大的推力——把推力重量比提高25%以上。引擎已经在测试台上首次成功亮相,工程师报告说40个小时的运行“ 结果很理想” 。

  一位航空业的发言人说:“ 正如其名,环保引擎的首要目标之一是交付商业上可行的、能在引擎排放方面取得更大进展的技术,因为航空业正在密切关注2020年的最后期限,力争实现国际上达成一致的宏伟目标。”而现实的情况是,今后10年内航空业必须加快进展速度,才能实现欧洲航空研究咨询理事会(ACARE)设定的目标,即与10年前的基准相比减少噪音、二氧化碳和其他排放。

  工程师们认为,若要进一步减少飞机引擎污染,应当开发能使引擎在更高温度和更大压力下运行的特异新材料。这样就可以缩小引擎体积、减轻重量;而缩小核心部分的尺寸可以减少噪音、提高燃料经济性。他们的目标是开发出一种新技术,与目前现役的类似引擎相比,把燃料燃烧和二氧化碳的排放减少15%。

  由于E3E燃烧很省油,预计还能减少NOx(氧化亚氮)的排放。研究人员正在努力达到欧洲航空研究咨询理事会的目标,即在未来10年将氧化亚氮的排放减少60%。

  工程师介绍说,E3E装有一个二阶无导罩高压涡轮,融合了先进的三维空气动力和叶片冷却技术;E3E同时还装有新型的涡轮叶尖间隙控制系统,先进的陶瓷耐磨衬里可以提高涡轮的效率、改进性能的保持度。

  E3E还包括如下部分:精益燃烧系统;仅在9个阶段内就成功显示出22∶1压力比的叶盘高压压缩机;世界级的效率和经过验证的喘振裕度能力;管理负荷的创新空气系统;使用新型碳油封的改进后冷却和刷式密封技术。

  该公司在E3E项目的进度报告中确认了以下内容:“最新的E3E在斯图加特大学高空测试场40个小时的运行中结果很理想,远远超过了飞行包线的要求。”