【行業新聞】CFM公司將自適應發動機技術應用于開式風扇發動機

導讀：【據航空周刊網站2025年10月24日報道】CFM國際公司正將自適應發動機的概念應用于未來商用發動機。與美軍研發中的自適應發動機類似，在“可持續發動機革命性創新計劃”（RISE）框架下開展的開式風扇發動機研究中，通過控制和調節傳統核心機氣流與旁路氣流之外的第三股氣流，實現了變循環技術的應用。

CFM公司指出，盡管軍用與民用發動機原理相似，但采用該概念的動機存在顯著差異。在軍用自適應發動機中，第三股氣流用于提高核心機氣流質量以增強加速性能，或提高涵道比以延長航程。而RISE設計旨在通過第三股氣流提升有效涵道比，從而提高效率，同時避免風扇直徑大幅增加，簡化安裝流程。該設計還可降低核心機運行溫度并減少粉塵吸入，兩者共同作用將顯著提升整體耐久性。

在開式風扇發動機設計中，第三股氣流從單級風扇后方的進氣口進入，穿過裝有風扇齒輪系統的中間段（可變導葉安裝于此），最終離開發動機并與風扇外涵氣流匯合。盡管具體細節尚未披露，但進氣口很可能采用分流器，根據需求將氣流導向風扇外涵或核心機區域。

眾所周知，涵道比越大，燃油效率越高，但推力響應性會略有下降。因此在需要快速推力響應的起飛階段，可以通過操控第三股氣流來增加核心機氣流、減少旁路氣流。若不采用第三股氣流方案，唯一替代方案就是增大風扇尺寸。這種自適應方案既能縮小風扇尺寸，又能在需要時保持理想推力響應，且不犧牲效率。在高功率設置下，將更多氣流導入核心機區域可提升質量流量和風扇壓比。反之，當第三股氣流與風扇外涵混合時，有效涵道比增加而風扇壓比降低。

該設計有助于提升耐久性——這正是開式風扇發動機的關鍵參數。自適應方案通過兩大途徑強化耐久性。首先，提升整體推進效率后，無需過度依賴核心機的高溫高壓來提升熱力性能。盡管近期大涵道比渦扇發動機通過提高整體壓比和渦輪入口溫度降低了燃油消耗，但極端工況（尤其在惡劣環境中）暴露了渦輪葉片與尾噴管侵蝕等耐久性隱患。其次，額外的氣流如同離心過濾器，能減少灰塵和顆粒物進入發動機核心部件，它能過濾掉大量原本會被吸入發動機高壓高溫區域的灰塵和碎屑，所有雜質在進入核心機區域前就被過濾排出，進入旁路系統。

第三股氣流技術還具備額外冷卻優勢。作為RISE計劃的一部分，CFM正研究在發動機中集成混合動力系統，該系統正通過改裝版GE“護照”發動機進行測試。通過將熱量引入第三股氣流并利用熱交換器回收推力，可提高了整個系統的效率，這種設計尤其適用于混合動力系統。

來源：中國科協航空發動機產學聯合體

（歡迎加小編微信號：gtc6000；QQ群：603094810；資料都存在QQ群文件夾中）

免責聲明：本公眾號所載內容為本公眾號原創或網絡轉載，轉載內容版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權或其他問題，請跟我們聯系！轉載內容為作者個人觀點，并不代表本公眾號贊同其觀點和對其真實性負責。本公眾號擁有對此聲明的最終解釋