主题:【原创】变!变!变!之2018的天空中一种叫王牌的力道上 -- TopGun
TopGun:【原创】变!变!变!之2018的天空中一种叫王牌的力道上
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TopGun:【原创】变!变!变!之向未来咆哮的黑鸟心(续):锦上添花
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以下是我的个人分析,仅供参考。
ACE在近似涡喷模式和较大涵道比涡扇模式间的转换,非常值得谈的,有两个关键、一个细节、和一个感慨。
第一个关键是低压转子风扇后的涵道活门(下图中下方最左边方块所示)可以改变发动机的涵道比。低速时活门开启,低压转子风扇把大部分气流排放到涵道中而不进入核心机;高速时活门关闭,则相当部分气流进入核心机。这与GE变循环在原理上一样,但技术的进步会使ACE的这一段有大得多的变化范围。这个大得多的变化范围主要通过两方面实现:一是为驱动这两级低压转子风扇使用了两级低压涡轮而不是GE变循环中的单级低压涡轮,并且针对低压涡轮有我在下一篇文章中会说到的热端创新;二是低压转子风扇及其前、后的可变距静子叶片虽技术进步而可以通过前面说的两级低压涡轮和热端创新而提供的巨大功率变化而在大范围改变压比。关于可变距风扇/压气机导向叶片,已经在五六十年代的J79发动机上大量使用,并在诸如F100、F119等许多发动机上使用,是非常成熟并在继续发展的技术。
第二个关键是第二级低压转子风扇的外端,所谓外涵道叶片上风扇(上图中上方最左侧方块所示)。这个创新性的外风扇在低速时,可以通过前述两级低压涡轮提供的巨大功率、在可变距静子叶片的协助下以高压比工作,增加发动机的涵道比;在高速时,因为低压涡轮提供功率减小,外涵道叶片上风扇在可变距静子叶片的协助下以低压比工作,提供类似现有发动机的外廓气流的作用。
一个细节是高压转子风扇的进口导向叶片。请大家注意下图中高压转子风扇前面部分:
上图中高压转子风扇前面有一条斜线,这条斜线与前面一条上端截止于内涵道内壁、下端截止于高低压转子外廓德的纵线,构成了高压转子风扇的导向叶片。这个 叶片被用一条曲线代表的核心发动机外壁分隔成了位于上面的内涵道部分和位于下面的压气机部分。其中内涵道部分在上述斜线和纵线之间还有一条纵线,这条中间纵线和斜线的内涵道部分,构成了这个导向叶片的可动后缘。这个可动后缘与位于高压转子风扇后面的静子叶片(极可能也是可变距的)一道,调节高压转子风扇的压比,使其既在低速时与低压转子风扇一起实现为较大涵道比涡扇作贡献,又在高速时使发动机在极小涵道比的近似涡喷方式工作。
基于这个细节,我有一个感慨 。本来还有一个非常简便的方法调节内涵道,就是在内涵道后面加调节内涵道活门。这与ACE本来就有的中涵道活门是一个原理,区别就是内涵道活门不会象中涵道活门那样在高速时全部关闭,而是开一个小口使发动机在极低涵道比下工作。ACE之所以不用这个简单的办法,应该是其开发者自信采用高压转子风扇前后的可调导向叶片足以产生同样的效果。因为这些导向叶片无法取消、无法被替代,所以取消了内涵道活门。这种不畏冒险的自信,已经使得GE输掉了YF120与YF119的竞争,却在ACE上依然如故,怎能不令我感慨!
下面一篇文章,我将介绍以ACE技术为核心的、瞄准2018左右天空的一些重要发动机创新。
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🙂这个结构也太复杂了啊 3 天堂 字390 2011-04-28 22:54:58
🙂结构复杂,但减少了旋转部件数量并简化了进气排气 8 TopGun 字932 2011-04-29 09:32:30
🙂花 1 pk00 字145 2011-04-28 17:39:49
🙂【原创】变!变!变!之2018的天空中一种叫王牌的力道中
🙂通宝推,这篇文章提前一年预见了美空军发动机的演变! 2 侧翼 字784 2012-08-25 22:23:27
🙂2108的天空中? 1 zchen75 字22 2011-04-28 18:39:24
🙂感谢指出,已经改正。 TopGun 字0 2011-04-29 09:16:00
🙂期待下文 1 pk00 字122 2011-04-28 17:39:29