减排20%，减重1吨，风扇直径3.3米：新一代RISE开式转子发动机

原创 Fly Knight 航空之家

在今年的巴黎航展上，CFM国际展示了正在开发的开式转子发动机RISE项目（可持续发动机革命性验证项目），而波音和空客都在帮助测试这种全新的发动机设计，新的发动机有望成为本世纪30年代中后期所有新飞机的主要动力来源。新的发动机设计旨在将喷气发动机的CO排放量减少至少20%。

带有巨型开放式风扇的新型发动机将改变飞机的外观，并大幅减少下一代新型喷气式飞机的碳排放。本月：波音公司首席执行官戴夫卡尔霍恩表示：你不能否认它带来的排放和效率提升。空中客车首席技术官萨宾·克劳克表示：空客计划在2025年左右，在A380超大型喷气式客机上试飞CFM概念的开式转子发动机。

波音预计将在一架萨博（Saab）340涡轮螺旋桨飞机上试飞CFM设计的另一个突破：节省燃料的混合动力。

CFM国际是通用电气（GE）和法国发动机制造商赛峰集团 (Safran)50:50成立的平股合资公司，双方已经开始建造和测试硬件组件。通用航空公司工程部副总裁穆罕默德·阿里表示：“已经不在纸上了。这是真的。”

阿里说，通用电气和赛峰集团使用先进的超级计算机来设计喷气式飞机的各个方面，包括先进的材料和增材制造工艺，用于制造复杂的内喷嘴和核心内的冷却路径。他表示：CFM国际是唯一使用世界上最强大的超级计算机的非政府实体。我们用它来设计风扇。我们还用它来设计核心的许多方面。

在今年巴黎航展上通用电气的小屋里，阿里热情地宣传了他团队的新设计。他表示:“我们相信，当今的发动机架构在显著提高燃油燃烧能力方面的回报正在递减。”阿里认为，拆除吊舱（在当今的喷气式飞机上，发动机舱被称为机舱）可以让前部的风扇变得更大，从而产生更大的推力并显着提高燃油效率，这是“任何其他方式都无法实现的”。

阿里总结道：对于地球、环境或整个行业来说，把这个问题留在谈判桌上是不公平的。航空业应对气候变化和更大幅度降低排放的压力意味着是时候进行一场革命了。

CFM将新的发动机设计项目命名为可持续发动机革命性验证项目。前面的开放式风扇只是该公司正在为发动机研究的一系列革命性变化中最明显的一个。在通用电气小屋展出的半尺寸模型上，风扇令人印象深刻。

这台发动机是为737MAX（A320neo/C919）大小的单通道飞机设计的，但它的风扇叶片将与GE-9X发动机的风扇叶片一样长，GE-9X发动机将为波音777X宽体喷气式客机提供动力。这意味着其直径约为3.3米，几乎是737 MAX发动机直径的两倍！

叶片可以移动来改变它们的间距并调整气流，风扇后面的一组固定叶片也可以。这些叶片旨在引导和平滑气流，以避免气流从发动机中旋转出来。

在今天的发动机中，当飞行员在着陆时刹车时，发动机内一个叫做反推器的复杂机构会展开，以阻止向后的气流并使飞机减速。在RISE中，没有反推力装置。风扇后面的固定叶片可以改变间距，使它们几乎靠在一起，阻挡气流，起到刹车的作用。

GE首席工程师克里斯托弗·劳伦斯表示：去掉沉重的机舱吊舱和内部反推装置可以为每台发动机节省约一吨的重量。

除了巨大的风扇，RISE概念的另一个引人注目的方面是微型发动机核心机。那是发动机的核心部分，空气被吸入、压缩、被点燃，然后从后面喷出。RISE 的核心尺寸与小型公务喷气发动机相似。

CFM国际也在尝试把发动机做成混合动力的。在787“梦想飞机”中，旋转中心轴的风扇产生电力，为飞机上的各个系统提供动力。在 RISE 上，电力有时也会被用来帮助转动轴。当混合动力电动汽车依靠电力运行时，它不使用汽油。对于飞机来说，这是提高燃油效率的新概念。

空中客车公司和波音公司似乎都对这款发动机的前景深信不疑。现在，每个方面和每个组件都必须在2028年飞行完整的发动机套件之前进行测试，以证明该概念能够兑现这一承诺。

如果是这样的话，空客和波音在建造下一架全新飞机时，可能会面临在两种截然不同的发动机类型之间做出选择。他们会选择这款革命性的RISE吗?或者他们会采用普惠公司更传统的架构，在燃料消耗方面可能会有较小的改进?

如果波音公司选择前者，他们将不得不重新设计机身，以适应巨大的风扇。波音商用飞机首席执行官斯坦·迪尔表示，波音将保持开放的心态，相对于RISE，更传统的发动机“可能技术风险更低”。他说道：“通用电气拥有技术先进的发动机，我们在历史上已经看到了这一点。”

原标题：《减排20%，减重1吨，风扇直径3.3米：新一代RISE开式转子发动机》

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