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螺桨风扇发动机

  螺桨风扇发动机是一种介于?#26032;?#39118;扇发动机和?#26032;?#34746;旋桨发动机之间的一种发动机形式,其目标是将前者的高速性能和后者的经济性结合起来,目前正处于研究和实验阶段。

  螺桨风扇发动机的结构见图,它?#25159;?#27668;发生器和一副螺桨-风扇(因为实在无法给这个又象螺旋桨又象风扇的东东起个名字,只好叫它螺桨-风扇)组成。螺桨-风扇由?#26032;?#39537;动,无涵道外壳,装有减速器,从这些来看它有一点象螺旋桨;但是它的直径比普通螺旋桨小,叶片数目也多(一般有6~8叶),叶片?#30452;?#21448;宽,而且前缘后掠,这些又?#34892;?#31867;似于风扇叶片。

  根据?#26032;?#39118;扇发动机的原理,在飞行速度不变的情况下,涵道比越高,推进效率就越高,因此现代新型不加力?#26032;?#39118;扇发动机的涵道比越来越大,已经接近?#31169;?#26500;所能承受的极限;而去掉了涵道的?#26032;?#34746;旋桨发动机尽管效?#24335;?#39640;,但由于螺旋桨的速度限制无法应用于M0.8~M0.95的现代高?#19988;?#36895;大型宽体客机,螺桨风扇发动机的概念则应运而生。

  由于无涵道外壳,螺桨风扇发动机的涵道比可?#38498;?#22823;,以正在研究中的一种发动机为例,在飞行速度为M0.8时,带动的空气量约为内涵空气流量的100倍,相当于涵道比为100,这是?#26032;?#39118;扇发动机所望尘莫及的,将其应用于飞机上,可将高空巡航耗油?#24335;?#30446;前高涵道比轮风扇发动机降低15%左右。

  同?#26032;?#34746;旋桨发动机相比,螺桨风扇发动机的可用速度又高很多,这是由它们叶片形状不同所决定的。普通螺旋桨叶片的叶型厚度大以保证强度,弯度大以保证升力系数,从剖面来看,这种叶型?#23548;?#19978;就是典型的低速飞机的机翼剖面形状,它在低速情况下效率很高,但一旦接近音速,效率?#22270;?#21095;下降,因此装?#24418;新?#34746;旋桨发动机的飞机速度限制在M0.6~M0.65左右;而螺桨-风扇的既宽且薄、前?#23548;?#38160;并带有后掠的叶型则类似于超音速机翼的剖面形状,这种叶型的跨音速性能就要好的多,在飞行速度为M0.8?#27604;?#26377;良好的推进效率,是目前新型发动机中最有希望的一种。

  ?#27604;唬?#34746;桨风扇发动机也有其缺点,由于转速较高,产生的振动和噪音也较大,这对舒适性有严格要求的客机来讲是一个难题。另外,暴露在空气中的螺桨-风扇的气动设计也是目前研究的难点所在。

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