Пропфан
Часть серии о |
Силовая установка самолета |
---|
Валовые двигатели : приводные винты , роторы , канальные вентиляторы или винтовые вентиляторы |
Реакционные двигатели |
Винтовые вентиляторы , также называемые двигателем с открытым ротором , двигателем с открытым вентилятором. [ 1 ] [ 2 ] или вентилятор без воздуховода (в отличие от канального вентилятора ) — это тип авиационного двигателя, концептуально связанный как с турбовинтовым , так и с турбовентиляторным двигателем , но отличающийся от них обоих. Конструкция призвана обеспечить скорость и производительность турбовентиляторного двигателя при топливной экономичности турбовинтового двигателя. Винтовые вентиляторы обычно имеют большое количество коротких, сильно закрученных лопастей, похожих на (канальные) вентиляторы в турбовентиляторных двигателях. По этой причине винтовой вентилятор по-разному описывался как «вентилятор без воздуховода» (UDF) или «ТРДД со сверхвысоким байпасом (UHB)».
Определение
[ редактировать ]В 1970-х годах компания Hamilton Standard описала свой винтовой вентилятор как «высоконагруженный многолопастной движитель изменяемого шага небольшого диаметра, имеющий стреловидные лопасти с тонкими усовершенствованными аэродинамического профиля секциями , интегрированный с гондолой , контур которой замедляет поток воздуха через лопасти, тем самым уменьшая потери на сжимаемость , и предназначенный для работать с газотурбинным двигателем и использовать одноступенчатый редуктор, что обеспечивает высокую производительность». [ 3 ] В 1982 году еженедельный авиационный журнал Flight International определил винтовентилятор как воздушный винт с 8–10 лопастями большой стреловидности, летавший со скоростью 390–480 узлов (450–550 миль в час; 720–890 километров в час). [ 4 ] хотя его определение изменилось несколько лет спустя с появлением винтовых вентиляторов противоположного вращения . [ 5 ]
В 1986 году британский производитель двигателей Rolls-Royce использовал термин «открытый ротор» как синоним первоначального значения слова «винтовой вентилятор». Это действие было направлено на то, чтобы выделить тип винтовентиляторного двигателя из ряда предложений по канальным двигателям того времени, которых был винтовой вентилятор . в названиях [ 6 ] К 2000-м годам открытый ротор (OR) стал предпочтительным термином для технологии винтовых вентиляторов в исследованиях и новостных репортажах, при этом открытый ротор противоположного вращения (CROR) также иногда использовался для различения винтовых вентиляторов с одним вращением. По состоянию на 2015 год Европейское агентство авиационной безопасности (EASA) конкретно (но в широком смысле) определило открытый ротор как «ступень вентилятора газотурбинного двигателя, не заключенную в кожух»; напротив, у него было только рабочее определение двигателя с открытым ротором (более часто используемый термин для винтового вентилятора в 21 веке), называя его «турбинным двигателем с ступенями вентилятора противоположного вращения, не заключенными внутри корпуса». В двигателе используется газовая турбина для приведения в движение незакрытого (открытого) винта противоположного вращения, как в турбовинтовом двигателе, но конструкция самого винта более тесно связана с конструкцией турбины, и они оба сертифицированы как единый блок. [ 7 ]
Эль-Сайед различает турбовинтовые и винтовые вентиляторы по 11 различным критериям, включая количество лопастей, форму лопастей, концевую скорость, степень двухконтурности , число Маха и крейсерскую высоту . [ 8 ]
История
[ редактировать ]Примерно через десять лет после того, как немецкие аэрокосмические инженеры начали изучать идею использования стреловидных крыльев для уменьшения сопротивления самолетов с околозвуковой скоростью, компания Hamilton Standard в 1940-х годах попыталась применить аналогичную концепцию к гребным винтам двигателей. Он создал лопасти винтов с большой стреловидностью и сверхзвуковой концевой скоростью, так что двигатели с открытыми винтами могли развивать скорость и крейсерскую высоту, достигаемые только новыми турбореактивными и турбовентиляторными двигателями. Первые испытания этих лопастей выявили неразрешимые на тот момент проблемы флаттера и напряжения лопастей, а еще одним препятствием считался высокий уровень шума. Популярность турбореактивных и турбовентиляторных двигателей сократила исследования винтов, но к 1960-м годам интерес возрос, когда исследования показали, что открытый пропеллер, приводимый в движение газовой турбиной, может приводить в движение авиалайнер, летящий со скоростью 0,7–0,8 Маха на высоте 35 000 футов. (11 000 метров). В этот период был создан термин «пропфан». [ 9 ]
мощностью 4710 фунтов силы (21,0 килоньютон) Одним из первых двигателей, напоминавших концепцию винтового вентилятора, был Metrovick F.5 , который имел два вентилятора противоположного вращения — 14 лопастей в носовом (переднем) вентиляторе и 12 лопастей в кормовом (заднем) вентиляторе. ) вентилятор - в задней части двигателя, впервые был запущен в 1946 году. Однако лопасти в основном не были стреловидными. [ 10 ] Среди других винтовых двигателей противоположного вращения, которые использовались на обычных самолетах, - четыре мощных двигателя Кузнецов НК-12 (каждый из которых приводит в действие свой набор соосных винтов встречного вращения) на советском Ту-95 Ту-95 высокоскоростном военном бомбардировщике и самолете Ан-Ан-12. 22 военно-транспортных самолета и двигатели Armstrong Siddeley Double Mamba (ASMD) (оба соединены с одним комплектом соосных винтов встречного вращения) на британском Fairey Gannet противолодочном самолете . Обе установки имели четыре практически не стреловидные лопасти на переднем и заднем винтах.
1970–1980-е годы
[ редактировать ]Когда в начале 1970-х годов нефтяной кризис 1973 года вызвал скачок цен на нефть, интерес к винтовым двигателям резко возрос, и исследования, финансируемые НАСА, начали ускоряться. [ 11 ] Концепция винтового вентилятора была изложена Карлом Рорбахом и Брюсом Мецгером из подразделения Hamilton Standard компании United Technologies в 1975 году. [ 12 ] и был запатентован Рорбахом и Робертом Корнеллом из Hamilton Standard в 1979 году. [ 3 ] Более поздние работы General Electric над аналогичными движителями получили название «вентилятор без воздуховода», который представлял собой модифицированный турбовентиляторный двигатель, в котором вентилятор располагался снаружи гондолы двигателя на той же оси, что и лопатки компрессора .
В это время проблемы с винтами стали решаемыми. Достижения были достигнуты в области конструкционных материалов, таких как металлический титан и графит, а также композиты из стекловолокна, пропитанные смолой . Эти материалы заменили алюминий и сталь в конструкции лезвий, что позволило сделать лезвия тоньше и прочнее. [ 13 ] Компьютерное проектирование также помогло улучшить характеристики лезвий. Поскольку лопасти сгибаются и отклоняются под действием более высокой нагрузки и центробежной силы , первоначальные конструкции должны были основываться на форме в движении. С помощью компьютеров конструкторы лезвий затем работали в обратном направлении, чтобы найти оптимальную форму без нагрузки для производственных целей. [ 14 ]
Программы летных испытаний
[ редактировать ]Hamilton Standard, единственный крупный американский производитель авиационных винтов, разработал концепцию винтового вентилятора в начале 1970-х годов. [ 15 ] Hamilton Standard протестировала многочисленные варианты совместно с НАСА . [ 16 ] [ 17 ]
В рамках программы оценки испытаний пропеллерного вентилятора (PTA) компания Lockheed-Georgia предложила модифицировать Gulfstream II , чтобы он служил летным испытательным стендом для концепции винтового вентилятора, а McDonnell Douglas предложила модифицировать DC-9 для той же цели. [ 18 ] НАСА выбрало предложение Lockheed . К левому крылу Gulfstream II была добавлена гондола, содержащая турбовинтовой двигатель Allison 570 мощностью 6000 лошадиных сил (4500 киловатт) (заимствованный из турбовального двигателя XT701, разработанного для Boeing Vertol XCH-62 тяжеловесного вертолета ). В двигателе использовался восьмилопастной винтовой вентилятор Hamilton Standard SR-7 с одним вращением и диаметром 9 футов (2,7 метра; 110 дюймов; 270 сантиметров). Тестовый двигатель, получивший название Allison 501-M78, [ 19 ] имел номинальную тягу 9000 фунтов силы (40 кН). [ 20 ] Впервые он совершил полет 28 марта 1987 года. [ 21 ] Обширная программа испытаний, стоимость которой составила около 56 миллионов долларов, [ 22 ] совершил 73 полета и налет более 133 часов, прежде чем финишировал 25 марта 1988 года. [ 23 ] Однако в 1989 году испытательный самолет вернулся в воздух с 3 по 14 апреля для измерения уровня наземного шума во время полета. [ 24 ] [ 25 ] После этого двигатель был снят, а самолет был переоборудован в учебный самолет космического корабля . позже в том же году [ 26 ]
Вентилятор GE36 ( GE без канала (UDF) от американского производителя двигателей General Electric ) с 35-процентным участием французского партнера Snecma (ныне Safran ) представлял собой вариацию оригинальной концепции винтового вентилятора и напоминал поршневой двигатель с толкающей конфигурацией . UDF компании GE имел новую конструкцию с прямым приводом, в которой редуктор был заменен тихоходной семиступенчатой свободной турбиной. Один набор роторов турбины приводил в движение передний набор винтов, а задний комплект приводился в движение другим набором роторов, которые вращались в противоположном направлении. Турбина имела 14 рядов лопаток по семь ступеней. Каждая ступень представляла собой пару рядов встречного вращения. [ 27 ] Авиастроителям, которые с 1950-х годов опасались проблем с коробками передач, понравилась безредукторная версия винтового вентилятора GE: [ 14 ] Boeing намеревался предложить толкающий двигатель UDF компании GE на платформе 7J7 (который должен был иметь крейсерскую скорость 0,83 Маха ). [ 28 ] и McDonnell Douglas планировали сделать то же самое на своем MD-94X авиалайнере . GE36 впервые прошел летные испытания, установленный на моторной станции №3 самолета Boeing 727-100 20 августа 1986 года. [ 29 ] Планировалось, что UDF GE36 для 7J7 будет иметь тягу 25 000 фунтов силы (110 кН), но GE заявила, что в целом ее концепция UDF может охватывать диапазон тяги от 9 000 до 75 000 фунтов силы (от 40 до 334 кН). [ 30 ] Таким образом, двигатель UDF мог бы соответствовать или превосходить по тяге CF6 , семейство широкофюзеляжных двигателей GE того времени.
Компания McDonnell Douglas разработала экспериментальный самолет, модифицировав принадлежащий компании MD-80 , который подходит для винтовых двигателей из-за двигателей, установленных в хвостовой части фюзеляжа (как и его предок DC-9), в рамках подготовки к возможному использованию винтовых вентиляторов. Производные MD-91 и MD-92 и возможный самолет MD-94X с чистого листа. Они заменили левый ТРДД JT8D на GE36. Испытательные полеты начались в мае 1987 года. [ 31 ] что подтвердило летную годность конструкции, аэродинамические характеристики и шумовую характеристику. После первоначальных испытаний внутри хвостовой части фюзеляжа был установлен первоклассный салон, и руководителям авиакомпаний была предоставлена возможность лично испытать самолет с двигателем UDF. Испытательные и маркетинговые полеты демонстрационного самолета, оснащенного оборудованием GE, завершились в 1988 году и продемонстрировали снижение расхода топлива на 30% по сравнению с MD-80 с турбовентиляторным двигателем, полное соответствие требованиям Stage 3 по шуму и низкий уровень внутреннего шума/вибрации. GE36 будет иметь ту же тягу 25 000 фунтов силы (110 кН), что и MD-92X, но тяга того же двигателя будет снижена до 22 000 фунтов силы (98 кН) для меньшего MD-91X. MD-80 также прошел успешные летные испытания в апреле 1989 года с винтовым вентилятором 578-DX , который представлял собой прототип компании Allison Engine Company (в то время подразделение General Motors ), который также был создан на основе Allison XT701 и построен совместно с Hamilton. Стандартные пропеллеры. Программа двигателей была разработана совместно Allison и другим подразделением United Technologies, производителем двигателей. Пратт и Уитни . В отличие от конкурирующего GE36 UDF, 578-DX был довольно традиционным и имел редуктор между турбиной низкого давления и лопастями винтовентилятора. Из-за падения цен на авиационное топливо и изменения маркетинговых приоритетов Дуглас позже в том же году отложил программу по производству винтовых вентиляторов.
Другие предлагаемые приложения
[ редактировать ]Другие анонсы будущих авиалайнеров с винтовыми двигателями включали:
- Fokker FXX, винтовой самолет на 100–120 мест , изучавшийся в 1982 году. [ 32 ]
- MPC -75 , 80-местный региональный самолет с крейсерской скоростью 0,76 Маха и дальностью полета 1500 миль (1700 миль; 2800 км), разработанный компанией Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) из Западной Германии и Китайской корпорацией экспорта / импорта аэротехнологий ( КАТИК); в качестве базовой силовой установки используются два -B5 UDF с прямым приводом, двигателя General Electric GE38 обеспечивающие тягу 9644 и 2190 фунтов силы (4374 и 993 кгс; 42,90 и 9,74 кН) в статической тяге и крейсерском режиме с удельным расходом топлива по тяге (TSFC) 0,240 и 0,519 фунта/(фунт-сила⋅ч) (6,8 и 14,7 г/(кН⋅с)), соответственно, через винтовой вентилятор диаметром 85 дюймов (2,1 м) с 11 и 9 лопастями на гребных винтах противоположного вращения; в качестве альтернативной силовой установки предложен статический винтовой двигатель PW-Allison 501-M80E со статической тягой 14 500 фунтов силы (6600 кгс; 64 кН), который был заимствован из турбовального двигателя 501-M80C, который был выбран для привода Osprey ВМС США . конвертоплана самолеты; [ 33 ] позже описал винтовой двигатель как двигатель с сердечником от T406 (военное обозначение силовой установки Osprey), содержащий винтовой двигатель диаметром 108 (2,7 м), обеспечивающий тягу в 2450 фунтов силы (1110 кгс; 10,9 кН) в крейсерском режиме с TSFC 0,51 фунта/(фунт-сила⋅ч) (14 г/(кН⋅с)) [ 34 ] : 1090
- ATR 92, крейсерская скорость 400 узлов (460 миль в час; 740 км / ч), пяти- или шестирядный, 100-местный самолет от Avions de Transport Regional (ATR, совместное предприятие французской Aerospatiale и итальянской Aeritalia ). [ 35 ] и испанская Construcciones Aeronáuticas SA (CASA), [ 36 ] который, возможно, будет питаться от UDF [ 37 ]
- Aerospatiale AS.100, региональный самолет с дальностью полета 1500 миль (1700 миль; 2800 км), крейсерской скоростью 0,74–0,78 Маха на высоте 30 000 футов (9 100 м), [ 38 ] и вместимостью 80–100 мест, которые могут питаться от UDF. [ 37 ] или винтовая версия Allison T406. [ 36 ] конвертоплан двигатель
- ATRA -90 (Региональный самолет с передовыми технологиями), самолет на 83–115 мест с дальностью полета 1500–2100 миль (1700–2400 миль; 2800–3900 км) и крейсерской скоростью 0,8 Маха на высоте 30 000 футов (9 100 миль). м) высота, которая должна была быть построена многонациональным объединением предприятие, состоящее из Industri Pesawat Terbang Nusantara ( IPTN ) из Индонезии, Boeing (США), MBB (Западная Германия) и Fokker (Нидерланды) [ 38 ]
- Туполев Ту-334 , 126-местный самолет, способный преодолевать расстояние 1860 морских миль (2140 миль; 3450 км) с полезной нагрузкой 11 430 кг (25 200 фунтов; 11,43 т; 12,60 коротких тонн), оснащенный двумя двигателями «Прогресс» (также известный как Лотарев) Винтовые вентиляторы Д-236 [ 39 ] с удельным расходом топлива 0,46 кг/кг тяги в час, крейсерской тягой 1,6 тс (3500 фунтов силы; 16 кН) и статической тягой от 8 до 9 тс (от 18 000 до 20 000 фунтов силы; от 78 до 88 кН). ) [ 40 ]
- Ильюшин Ил-88 , преемник четырехтурбовинтового тактического транспортника Ан-12 , который будет оснащен двумя винтовыми вентиляторами Прогресс Д-236 мощностью по 11 000 л.с. (8200 кВт). [ 41 ]
- Ил-118, модернизация четырехтурбовинтового авиалайнера Ил-18 ; [ 42 ] предложенный в 1984 году, вместо этого самолет будет оснащен двумя винтовыми вентиляторами Д-236, при этом восьмилопастной передний винт на каждом двигателе вращается со скоростью 1100 об / мин , а шестилопастный задний винт вращается со скоростью 1000 об / мин для снижения шума и вибрации. [ 43 ]
- с модернизированным двигателем Антонов Ан-124 , заменяющий четыре ТРДД Прогресс Д-18Т с тягой 55 100 фунтов силы (245,2 кН). на винтовентиляторные двигатели Кузнецова НК-62 [ 44 ]
Отклонить
[ редактировать ]Однако ни один из этих проектов не был реализован, главным образом из-за чрезмерного шума в кабине (по сравнению с турбовентиляторными двигателями) и низких цен на топливо. [ 45 ] Для General Electric GE36 UDF должен был заменить CFM56 турбовентиляторный двигатель с большим байпасом , который компания производила совместно с равноправным партнером Snecma на их совместном предприятии CFM International . В 1980-х годах двигатель изначально был неконкурентоспособен по сравнению с конкурирующим предложением International Aero Engines , IAE V2500 . В декабре 1986 года председатель Snecma заявил, что находящийся в разработке CFM56-5S2 будет последним турбовентиляторным двигателем, созданным для семейства CFM56, и что « нет смысла тратить больше денег на ТРДД. UDF — это будущее». [ 46 ] Однако в 1987 году у V2500 возникли технические проблемы, и продажи CFM56 резко возросли. General Electric потеряла интерес к тому, чтобы GE36 разобрал CFM56, что произошло за пять лет до того, как она получила свой первый заказ в 1979 году, и хотя «UDF можно было сделать надежным по более ранним стандартам, турбовентиляторные двигатели становились намного, намного лучше». Компания General Electric внедрила технологию лопастей UDF непосредственно в GE90 , самый мощный реактивный двигатель из когда-либо созданных, для Boeing 777 . [ 47 ]
1990-е годы
[ редактировать ]В начале 1990-х годов в Советском Союзе / России были проведены летные испытания Прогресс Д-236 — винтомоторного двигателя встречного вращения на базе активной зоны ТРДДД «Прогресс Д-36» , с восемью лопастями на переднем винте и шестью. лопасти на заднем пропеллере. Одним из испытательных стендов был винтовой двигатель мощностью 10 100 л.с. (7500 кВт), установленный на самолете Ил-76 и доставленный на авиашоу в Ганновере ILA 90, который предназначался для неопознанного самолета с четырьмя винтовыми вентиляторами. [ 48 ] Д-236 совершил 36 полетов, налетав в общей сложности 70 часов летных испытаний на Ил-76. [ 49 ] Другой испытательный стенд представлял собой агрегат длиной 14 футов (4,2 м; 170 дюймов; 420 см) мощностью 10 990 л.с. (8 195 кВт), установленный на Як-42 E-LL и доставленный на Парижский авиасалон 1991 года в качестве демонстрации запланированного Самолет Як-46 с двумя винтовыми двигателями, [ 50 ] который в базовой 150-местной версии будет иметь запас хода 1900 миль (2200 миль; 3500 км) и крейсерскую скорость 460 узлов (530 миль в час; 850 км/ч; 780 футов/с; 240 м/с). [ 51 ] (0,75 Маха). [ 52 ] Советы утверждали, что D-236 имел истинную аэродинамическую эффективность 28 процентов и экономию топлива на 30 процентов по сравнению с аналогичным турбовинтовым двигателем . Они также раскрыли планы по созданию винтовых вентиляторов мощностью 14 100 и 30 200 л.с. (10 500 и 22 500 кВт). [ 48 ]
Как и «Прогресс Д-236», более мощный винтовой двигатель «Прогресс Д-27» представляет собой винтовой двигатель встречного вращения с восемью передними и шестью задними лопастями. [ 52 ] но у Д-27 усовершенствованные композитные лопасти с уменьшенным соотношением толщины к хорде и более выраженной кривизной передней кромки . [ 53 ] Двигатель Д-27, выпущенный в 1985 году. [ 54 ] развивает мощность 14 000 л.с. (10 440 кВт) и тягу 27 000 фунтов силы (119 кН) на взлете. [ 55 ] Два задних винтовых двигателя Д-27 приводили в движение украинский Ан-180 , первый полет которого должен был совершить в 1995 году, а вступить в эксплуатацию в 1997 году. [ 56 ] В январе 1994 года «Антонов» представил первый прототип военно-транспортного самолета Ан-70 , оснащенного четырьмя двигателями «Прогресс Д-27», прикрепленными к крыльям, установленным в верхней части фюзеляжа. [ 55 ] ВВС России разместили заказ на 164 самолета В 2003 году , который позже был отменен. По состоянию на 2013 год все еще считалось, что у Ан-70 многообещающее будущее в качестве грузового самолета. [ 57 ] Однако , поскольку винтовой компонент «Прогресса Д-27» производится российским предприятием НПП «Аэросила» , создание Ан-70 было заблокировано российско -украинской войной . Вместо этого в 2018 году «Антонов» начал работать с Турцией над переработкой Ан-70 в переименованный Ан-77 , чтобы самолет мог соответствовать современным требованиям без участия российского поставщика. [ 58 ]
Двадцать первый век
[ редактировать ]В первое десятилетие 21-го века рост цен на авиационное топливо увеличил акцент на эффективности двигателя и планера для снижения выбросов, что возобновило интерес к концепции винтового вентилятора для реактивных лайнеров, помимо Boeing 787 и Airbus A350 XWB. Например, Airbus запатентовал конструкцию самолета с двумя расположенными сзади винтовентиляторами противоположного вращения. [ 59 ] Компания Rolls-Royce имела конструкцию винтового вентилятора с задней (толкающей) конфигурацией RB.509-11 и переднюю (тракторную) с винтовым вентилятором RB.509-14, которые создавали тягу 15 000–25 000 фунтов силы (6 800–11 300 кгс; 67–111 кН) с использованием газогенератор от XG-40 двигателя [ 60 ] мощностью на валу 13 000 л.с. (9700 кВт). [ 61 ] В 1980-х годах к технологии винтовых вентиляторов стало прохладно. [ 62 ] хотя компания разработала конструкцию с открытым несущим винтом, которая считалась финалистом узкофюзеляжного самолета «Иркут МС-21» . [ 63 ] Двигатель Rolls-Royce RB3011 будет иметь диаметр около 170 дюймов (430 см; 14 футов; 4,3 м) и потребует коробки передач мощностью на валу 16 000 л.с. (12 000 кВт) . [ 64 ]
В 2008 году Европейская комиссия запустила демонстрацию открытого ротора под руководством Safran в рамках программы «Чистое небо» , финансируемой на 65 миллионов евро в течение восьми лет. Демонстратор был собран в 2015 году и прошел наземные испытания в мае 2017 года на испытательном стенде под открытым небом в Истре с целью снизить расход топлива и связанные с ним выбросы CO 2 на 30% по сравнению с нынешними турбовентиляторными двигателями CFM56 . [ 65 ] После завершения наземных испытаний в конце 2017 года двигатель Safran с открытым ротором достиг пятого уровня технологической готовности . [ 66 ] Двенадцатилопастной передний и десятилопастный задний винт демонстратора имели диаметры 13,1 и 12,5 футов (4,0 и 3,8 м; 160 и 150 дюймов; 400 и 380 см) соответственно. Демонстратор, основанный на двигателе военного истребителя Snecma M88 , использует мощность до 12 200 лошадиных сил (9 мегаватт), обеспечивает тягу около 22 000 фунтов силы (100 кН) и может летать со скоростью 0,75 Маха. [ 67 ] Однако будущий двигатель Safran с открытым ротором будет иметь максимальный диаметр почти 14,8 футов (4,50 м; 177 дюймов; 450 см). [ 68 ]
США В 2007 году Прогресс Д-27 был успешно модифицирован для соответствия требованиям Stage 4 Федерального авиационного управления (FAA), которые соответствуют стандартам Главы 4 Международной организации гражданской авиации (ICAO). [ 69 ] По данным торгового исследования 2012 года, шум винтового вентилятора будет на 10–13 децибел тише, чем разрешено правилами Этапа 4. [ 70 ] Пределы уровня шума 5-го уровня уменьшают ограничения всего на семь эффективных децибел воспринимаемого шума ( EPNdB ), [ 71 ] в пределах диапазона шума винтового вентилятора. В исследовании также прогнозируется, что открытые роторы будут на девять процентов более экономичными, но останутся на 10–12 децибел громче, чем турбовентиляторные двигатели. [ 70 ] Snecma заявила, что ее винтовентиляторные двигатели будут иметь примерно такой же уровень шума, как и турбовентиляторный двигатель CFM LEAP . [ 72 ]
В 2021 году CFM International объявила о своей программе разработки «Революционных инноваций для экологически чистых двигателей » (RISE) по производству одноступенчатого винтового вентилятора с зубчатым приводом в паре с активными статорами в съемнике / тракторе, конфигурация с летными испытаниями, которые начнутся к 2025 году. Ротор был ожидается, что он будет иметь диаметр 12–13 футов (3,7–4,0 м). Ожидалось, что двигатель будет развивать тягу 20 000–35 000 фунтов силы (9 100–15 900 кгс; 89–156 кН) с увеличением топливной эффективности на 20%. Компания заявила, что ее мотивацией является глобальный акцент на сокращении выбросов. Планировалось, что двигатель будет работать как на водороде , так и на экологичном авиационном топливе . Ожидалось, что двигатель будет включать в себя компактную зону высокого давления и систему рекуперации для предварительного нагрева воздуха для горения за счет тепла выхлопных газов, а также композитов с керамической матрицей в горячей секции и композитных лопастей вентилятора, отлитых с помощью трансферной смолы. Помимо ротора в конструкцию входит невращающийся набор статорных лопаток с изменяемым шагом, выполняющих роль лопаток восстановления потока. Конструкция увеличивает соотношение давления вентилятора и снижает нагрузку на ротор, увеличивая скорость полета. Вентиляторная ступень должна приводиться в действие высокоскоростным дожимным компрессором и высокоскоростным передним редуктором с приводом от вала низкого давления. Двигатель планируется сертифицировать как «интегрированный двигатель» вместо традиционного «винт/двигатель» из-за сложности интеграции с планером. [ 73 ] CFM планировал создать аэродинамически трехмерный несущий винт с 12 лопастями из плетеного углеродного волокна. Благодаря меньшему сердечнику двигатель CFM RISE будет иметь степень двухконтурности 75. [ 74 ]
Проблемы
[ редактировать ]Конструкция лезвия
[ редактировать ]Турбовинтовые двигатели имеют оптимальную скорость ниже 450 миль в час (390 узлов; 720 км/ч). [ 75 ] потому что пропеллеры теряют эффективность на высоких скоростях из-за эффекта, известного как волновое сопротивление , которое возникает чуть ниже сверхзвуковых скоростей. Это мощное сопротивление возникло внезапно и привело к появлению концепции звукового барьера , впервые возникшей в 1940-х годах. Этот эффект может произойти, когда пропеллер вращается достаточно быстро, чтобы кончики лопастей приближались к скорости звука.
Самый эффективный способ решить эту проблему — добавить к гребному винту лопасти, которые позволят ему передавать больше мощности при более низкой скорости вращения. Вот почему многие конструкции истребителей времен Второй мировой войны начинались с двух- или трехлопастных винтов, но к концу войны использовалось до пяти лопастей; Поскольку двигатели были модернизированы, потребовались новые пропеллеры для более эффективного преобразования этой мощности. Добавление лопастей затрудняет балансировку и обслуживание гребного винта, а дополнительные лопасти вызывают незначительное снижение производительности из-за проблем с сопротивлением и эффективностью. Но даже принимая такие меры, в конечном итоге скорость движения самолета в сочетании со скоростью вращения законцовок лопастей винта (вместе известная как скорость винтовых законцовок) снова приведет к проблемам волнового сопротивления. Для большинства самолетов это произойдет на скорости более 450 миль в час (390 узлов; 720 км/ч).
В 1935 году немецкие исследователи открыли метод уменьшения волнового сопротивления — поворот крыла назад. Сегодня почти все самолеты, предназначенные для полетов со скоростью намного выше 450 миль в час (390 узлов; 720 км / ч), используют стреловидное крыло . Поскольку внутренняя часть пропеллера движется медленнее в направлении вращения, чем внешняя, лопасть все больше поворачивается назад к внешней стороне, что приводит к изогнутой форме, похожей на ятаган – практика, которая была впервые использована еще в 1909 году. в Chauvière, двухлопастном деревянном гребном винте используемом на Blériot XI . (В основании лезвия лезвие фактически поворачивается вперед в направлении вращения, чтобы противостоять скручиванию, создаваемому загнутыми назад кончиками лезвия.) [ 76 ] Испытательный винтовой вентилятор Hamilton Standard постепенно поворачивался до максимального угла в 39 градусов на концах лопастей, что позволяло винтовому вентилятору создавать тягу, даже несмотря на то, что скорость винтовых концов лопастей составляла около 1,15 Маха. [ 77 ]
Лопасти GE36 UDF и 578-DX имеют максимальную скорость вращения около 750–800 футов/с (230–240 м/с; 510–550 миль в час; 820–880 км/ч). [ 78 ] или примерно половина максимальной окружной скорости лопастей воздушного винта обычного турбовентиляторного двигателя. [ 79 ] Эта максимальная скорость кончика лопасти будет оставаться постоянной, несмотря на более широкий или узкий диаметр гребного винта (что приведет к уменьшению или увеличению числа оборотов соответственно). [ 5 ]
Сопротивление также можно уменьшить, сделав лопасти тоньше, что увеличивает скорость, которую лопасти могут достичь, прежде чем воздух перед ними станет сжимаемым и вызовет ударные волны. Например, лопасти испытательного винтового вентилятора Hamilton Standard имели соотношение толщины к хорде , которое уменьшалось от менее 20% на стыке вращающегося винта до 2% на концах и 4% в середине пролета. [ 77 ] Лопасти винтового винта имели примерно вдвое меньшее соотношение толщины и хорды, чем у лучших обычных лопастей винта того времени. [ 80 ] утонченные до бритвенной остроты по краям, [ 14 ] [ 81 ] и весил всего 20 фунтов (9,1 кг). [ 82 ] (Двигатель GE36 UDF, который тестировался на Боинге 727, имел передние и задние лопасти весом 22,5 и 21,5 фунта (10,2 и 9,8 кг) каждая.) [ 83 ]
Шум
[ редактировать ]Одной из основных проблем винтового вентилятора является шум. Исследования винтовых вентиляторов в 1980-х годах обнаружили способы снижения шума, но за счет снижения топливной эффективности, что нивелировало некоторые преимущества винтовых вентиляторов.
Общие методы снижения шума включают снижение скорости законцовки и уменьшение нагрузки на лопасти или величины тяги на единицу площади поверхности лопасти. Концепция аналогична нагрузке на крыло : нагрузку на лопасти можно уменьшить за счет снижения требований к тяге или за счет увеличения количества, ширины и/или длины лопастей. Для винтовых вентиляторов противоположного вращения, которые могут быть громче, чем турбовинтовые или винтовые вентиляторы одинарного вращения, шум также можно снизить за счет: [ 84 ]
- увеличение зазора между гребными винтами;
- сохранение длины лопастей заднего гребного винта короче, чем у переднего гребного винта, чтобы лопасти заднего гребного винта не прорезали вихри на кончиках лопастей переднего гребного винта ( взаимодействие лопастей и вихрей );
- использование разного количества лопастей на двух гребных винтах во избежание акустического усиления; и
- вращение переднего и заднего гребных винтов на разных скоростях, в том числе для предотвращения усиления шума. [ 43 ]
Общественный шум
[ редактировать ]Производители двигателей ожидают, что реализация винтовых вентиляторов будет соответствовать общественным нормам по шуму (а не салонным), не жертвуя при этом преимуществом эффективности. Некоторые считают, что винтовые вентиляторы потенциально могут оказать меньшее воздействие на общество, чем турбовентиляторные двигатели, учитывая их более низкие скорости вращения. По той же причине винтовентиляторы с редуктором должны иметь преимущество перед винтовентиляторами без редуктора. [ 85 ]
США В 2007 году Прогресс D-27 был модифицирован для соответствия требованиям Stage 4 Федерального управления гражданской авиации (FAA), которые соответствуют стандартам Главы 4 Международной организации гражданской авиации (ICAO) и были приняты в 2006 году. [ 69 ] По данным торгового исследования 2012 года, шум от существующей технологии открытого ротора будет на 10–13 децибел тише, чем максимальный уровень шума, разрешенный правилами Stage 4; [ 70 ] новые ограничения по шуму Этапа 5 (которые заменили правила Этапа 4 для более крупных самолетов в 2018 году и отражают стандарт шума главы 14 ИКАО, установленный в 2014 году) являются более строгими, чем требования Этапа 4, всего на семь эффективных децибел воспринимаемого шума ( EPNdB ), [ 71 ] поэтому стандарты Stage 5 не должны препятствовать нынешней технологии винтовых вентиляторов. В исследовании также прогнозируется, что на существующем технологическом уровне открытые роторы будут на девять процентов более экономичными, но останутся на 10–12 децибел громче турбовентиляторных двигателей. [ 70 ] Snecma , однако, утверждает, что испытания с открытым ротором показывают, что ее винтовентиляторные двигатели будут иметь примерно такой же уровень шума, как и CFM LEAP . турбовентиляторный двигатель [ 72 ] который поступил на вооружение в 2016 году.
Дальнейшего снижения можно добиться за счет изменения конструкции самолета для защиты от шума от земли. Например, по оценкам другого исследования, если бы винтовентиляторные двигатели использовались для привода самолета с гибридным крылом вместо обычного самолета с трубчатым крылом, уровни шума можно было бы снизить на целых 38 EPNдБ по сравнению с требованиями главы 4 ИКАО. [ 86 ] В 2007 году британская бюджетная авиакомпания easyJet представила свою концепцию ecoJet - самолета на 150–250 мест с V-образными двигателями с открытым ротором, соединенными с задней частью фюзеляжа и защищенными U-образным хвостовым оперением. [ 87 ] Он безуспешно инициировал переговоры с Airbus, Boeing и Rolls-Royce о производстве самолета. [ 88 ]
Размер
[ редактировать ]Двухмоторному самолету, перевозящему 100–150 пассажиров, потребуется винт диаметром 120–168 дюймов (300–430 см; 10,0–14,0 футов; 3,0–4,3 м). [ 77 ] а винтовой вентилятор с диаметром пропеллера 236 дюймов (600 см; 19,7 футов; 6,0 м) теоретически будет производить тягу почти 60 000 фунтов силы (270 кН). [ 89 ] Эти размеры обеспечивают желаемую высокую степень двухконтурности , превышающую 30, но они примерно в два раза больше диаметра турбовентиляторных двигателей эквивалентной мощности. [ 67 ] По этой причине конструкторы планеров обычно проектируют хвостовое оперение с Т-образной конфигурацией, чтобы избежать негативного воздействия турбулентной волны на рули высоты и возникновения в них проблем с вибрацией. Винтовые вентиляторы могут крепиться к верхней части хвостовой части фюзеляжа . Для прототипа винтового вентилятора Rolls-Royce RB3011 потребуется пилон длиной около 8,3 футов (2,54 м; 100 дюймов; 254 см) для соединения центра каждого двигателя с боковой частью фюзеляжа. [ 90 ] Если винтовые вентиляторы установлены на крыльях, крылья будут прикреплены к самолету в конфигурации с высоким крылом , что позволит увеличить дорожный просвет, не требуя чрезмерно длинного шасси . Для того же количества производимой мощности или тяги вентилятору без воздуховода требуются более короткие лопасти, чем винтовому вентилятору с зубчатой передачей. [ 91 ] хотя общие проблемы с установкой все еще актуальны.
Выходной рейтинг
[ редактировать ]Турбовинтовые двигатели и большинство винтовых вентиляторов оцениваются по количеству мощности на валу (л.с.), которую они производят, в отличие от турбовентиляторных двигателей и винтовых вентиляторов UDF, которые оцениваются по величине тяги выдаваемой ими . Эмпирическое правило заключается в том, что на уровне моря со статическим двигателем мощность на валу в 1 лошадиную силу (750 Вт) примерно эквивалентна тяге в 2 фунта-силы (8,9 Н), но на крейсерской высоте она меняется примерно до 1 фунт-силы (4,4 Н). Н) тяга. Это означает, что два двигателя с тягой 25 000 фунтов силы (110 кН) теоретически могут быть заменены парой винтовых вентиляторов мощностью 12 000–13 000 л.с. на валу (8 900–9 700 кВт) или двумя винтовыми вентиляторами UDF с тягой 25 000 фунтов силы (110 кН). [ 5 ]
Список фанатов
[ редактировать ]- Дженерал Электрик GE36
- Кузнецов НК-93
- Метровик Ф.5
- Пратт и Уитни/Эллисон 578-DX
- Прогресс Д-27
- Прогресс Д-236
- Роллс-Ройс RB3011
Самолет с винтовыми вентиляторами
[ редактировать ]Предлагаемый самолет с винтовыми вентиляторами
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Safran испытывает радикальную конструкцию реактивного двигателя в исторической аэродинамической трубе» . Рейтер . 20 января 2024 г.
- ^ «Эволюционный путь двигателя с открытым вентилятором | Сеть Aviation Week» .
- ^ Jump up to: а б US 4171183 , Корнелл, Роберт В. и Рорбах, Карл, «Многолопастной высокоскоростной винтовой вентилятор», опубликовано 16 октября 1979 г., передано United Technologies Corporation.
- ^ «Что такое профан?» . Рейс Интернешнл . 16 января 1982 г. с. 113. ISSN 0015-3710 .
- ^ Jump up to: а б с «Propfan/UDF: некоторые ответы под вопросом» . Парижский обзор. Рейс Интернешнл . 15 июня 1985 г. стр. 8–9 . Проверено 28 марта 2019 г.
- ^ «Пропфаны — «джинн из бутылки» » (PDF) . Воздушный транспорт. Рейс Интернешнл . Том. 129, нет. 3999. Нью-Дели, Индия. 22 февраля 1986 г. с. 8 . Проверено 17 мая 2019 г.
- ^ EASA 2015 , стр. 5–6.
- ^ Эль-Сайед, Ахмед Ф. (6 июля 2017 г.). Авиационные силовые установки и газотурбинные двигатели (2-е изд.). ЦРК Пресс. Таблица 6.11. ISBN 9781466595187 . OCLC 986784025 .
- ^ Кунц и др. , 2–3 . стр .
- ^ «Metrowick F.5: Увеличитель тяги с открытым вентилятором на стандартном газогенераторе F.2» . Полет . 2 января 1947 г. с. 18. Архивировано (PDF) из оригинала 7 ноября 2017 г. Проверено 28 марта 2019 г.
- ^ Кунц и др. , с. 3 .
- ^ Рорбах, К.; Мецгер, Ф.Б. (29 сентября – 1 октября 1975 г.). Prop-Fan – новый взгляд на движители . 11-я пропульсивная конференция . Том. 75–1208. Анахайм, Калифорния: Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA) и Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE). дои : 10.2514/6.1975-1208 .
- ^ Феррелл, Дж. Э. (12 октября 1986 г.). «Пропфан получает новый вихрь» . Ревизор Сан-Франциско . Проверено 25 апреля 2019 г. - через Chicago Tribune .
- ^ Jump up to: а б с Шефтер, Джим (март 1985 г.). «Прощаем, реактивные самолеты? Новые гениальные лопасти делают гребные винты такими же быстрыми, как реактивные самолеты» . История на обложке. Популярная наука . Том. 226, нет. 3. С. 66–69. ISSN 0161-7370 .
- ^ Уилфорд, Джон Ноубл (24 августа 1982 г.). «В конце концов, изящный, высокопроизводительный дизайн дает гребным винтам будущее» . Наука Таймс. Нью-Йорк Таймс . База ВВС Эдвардс, Калифорния, США. п. С1. ISSN 0362-4331 .
- ^ Рорбах, Карл (26–29 июля 1976 г.). Отчет об аэродинамическом расчете и испытаниях в аэродинамической трубе модели Prop-Fan . 12-я пропульсивная конференция . Том. 76–667. Пало-Альто, Калифорния: Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA) и Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE). дои : 10.2514/6.1976-667 .
- ^ Джераки, Роберт Дж.; Миккельсон, Дэниел К.; Блаха, Бернард Дж. (3–6 апреля 1979 г.). Характеристики аэродинамической трубы с четырьмя энергоэффективными винтами, рассчитанными на крейсерскую скорость 0,8 Маха . Встреча и выставка SAE Business Aircraft. Том. 790573. Уичито, Калифорния : Общество инженеров автомобильной промышленности (SAE). дои : 10.4271/790573 . hdl : 2060/19790011898 . OCLC 37181399 .
- ^ Голдсмит 1981 .
- ^ «Вентиляторный G2 поднимается в воздух» (PDF) . Мировые новости. Рейс Интернешнл . Том. 131, нет. 4061. Мариетта, Джорджия , США. 9 мая 1987 г. с. 2. ISSN 0015-3710 .
- ^ Хагер и Врабель 1988 , с. 56 .
- ^ «Гольфстрим летает с винтовым вентилятором» (PDF) . Движение. Рейс Интернешнл . Том. 131, нет. 4062. 16 мая 1987. с. 16. ISSN 0015-3710 .
- ^ «Акустические испытания винтовентилятора завершены» (PDF) . Рейс Интернешнл . Том. 133, нет. 4114. 21 мая 1988. с. 37. ISSN 0015-3710 .
- ^ Польша, ДТ; Бартель, Х.В.; Браун, ПК (11–13 июля 1988 г.). Обзор летных испытаний ПТА . Совместная конференция по двигательной активности (24-е изд.). Бостон, Массачусетс, США. дои : 10.2514/6.1988-2803 . OCLC 1109689683 .
- ^ Рикли, Э.Дж. (сентябрь 1989 г.). Шум на маршруте: испытательный самолет НАСА с винтовым вентилятором (расчетный источник шума) (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Управление окружающей среды Федерального управления гражданской авиации (FAA) Министерства транспорта США (DOT). стр. 41–59. альтернативный URL
- ^ Гарбер, Дональд П.; Уиллшир, Уильям Л. младший (сентябрь 1994 г.). Уровни шума на маршруте от самолета для оценки испытаний винтового вентилятора (Отчет). Хэмптон, Вирджиния : Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства ( НАСА ). альтернативный URL
- ^ «Учебно-тренировочный самолет НАСА» . Техасский музей авиации и космонавтики . Проверено 18 июля 2019 г.
- ^ Авиационные двигатели GE, 1987 .
- ^ «Позиционирование производителей для предстоящих конкурентных сражений». Мир воздушного транспорта . № Сентябрь 1986 г. Фарнборо, Англия, Великобритания. стр. 20+. ISSN 0002-2543 .
GE, однако, настаивала на том, что эффективность открытых роторов падает при гораздо более высокой скорости. Гордон сказал, что у Boeing есть результаты GE и собственные результаты испытаний UDF в аэродинамической трубе со скоростью до 0,9 Маха, и он продолжает указывать UDF в качестве базового двигателя на 7J7, который имеет расчетную крейсерскую скорость 0,83 Маха. «Boeing не сумасшедший», — сказал он ATW.
- ^ «UDF GE снова летает» (PDF) . Воздушный транспорт. Рейс Интернешнл . Том. 130, нет. 4027. Мохаве, Калифорния , США. 6 сентября 1986 г. с. 23. ISSN 0015-3710 .
- ^ «Вентиляторы готовы к 1990 году» . Парижский репортаж. Рейс Интернешнл . 8 июня 1985 г. с. 5. Архивировано (PDF) из оригинала 25 сентября 2014 г. Проверено 28 марта 2019 г.
- ^ Уорвик, Грэм (15 августа 1987 г.). «UHB: кислотный тест» . Рейс Интернешнл . стр. 22–23 . Проверено 22 марта 2019 г.
- ^ «Дельте требуется 150-местный самолет, поскольку умирает MDF-100» (PDF) . Воздушный транспорт. Рейс Интернешнл . Том. 121, нет. 3798. 20 февраля 1982. с. 404. ISSN 0015-3710 .
- ^ Технико-экономическое обоснование MPC 75 — краткий отчет: B1 — определение проекта (PDF) (Отчет). Гамбург, Германия : Ассоциация MBB CATIC. Июль 1987 г. - через FZT HAW.
- ^ Фишер, Б.; Чен, JZ (20–25 сентября 1992 г.). MPC75 – Эволюция нового регионального авиалайнера конца девяностых (PDF) . Конгресс Международного совета авиационных наук (18-е изд.). Пекин, КНР . стр. 1084–93. OCLC 761191715 .
- ^ «ATR планирует 100-местный» (PDF) . Первые новости Фарнборо. Рейс Интернешнл . Фарнборо, Англия, Великобритания. 10 сентября 1988 г. с. 16. ISSN 0015-3710 .
- ^ Jump up to: а б Седбон, Гилберт (17 декабря 1988 г.). «Испания присоединяется к исследованию ATR 92» (PDF) . Рейс Интернешнл . Париж, Франция. п. 14. ISSN 0015-3710 .
- ^ Jump up to: а б «Snecma собирает средства для поддержки фанатов» . Воздушный транспорт. Рейс Интернешнл . Том. 132, нет. 4086. Париж , Франция. 31 октября 1987 г. с. 6. ISSN 0015-3710 .
- ^ Jump up to: а б «Винтовой самолет» (PDF) . События. Перспективы науки и технологий . Том. 2, нет. 12. Информационная служба зарубежного вещания (опубликовано 21 августа 1987 г.). Воздух и Космос . 20 июня 1987 г. с. 2. ОСЛК 13857080 . Архивировано из оригинала (PDF) 23 января 2017 года.
- ^ «Принято решение о замене Ту-134» . Москва Аэрокосмическая '90. Рейс Интернешнл . Том. 138, нет. 4237. 10–16 октября 1990. с. 28. ISSN 0015-3710 .
- ^ Постлетуэйт, Алан (29 апреля 1989 г.). «Туполев» представил винтовой авиалайнер . Рейс Интернешнл . Том. 135, нет. 4162. Москва , Советский Союз. п. 10. ISSN 0015-3710 .
- ^ «Ильюшин Ил-276 (СВТС)» . Руслет: Большая энциклопедия российской и китайской авиации (на русском языке) . Проверено 23 апреля 2019 г.
- ^ «Ильюшин Ил-18 (Кут): Пассажирский авиалайнер/платформа морской разведки с турбовинтовым двигателем» . Архивировано из оригинала 9 марта 2019 года . Проверено 23 апреля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Gordon, Yefim; Komissarov, Dmitriy (2003). Ilyushin IL-18/-20/-22: A versatile turboprop transport . Aerofax. p. 47. ISBN 9781857801576 . OCLC 52195311 .
- ^ «НК-62, НК-63 - Кузнецов, СССР» (на чешском языке).
- ^ Рейс Интернэшнл (12 июля 2007 г.). «Что случилось с фанатами реквизита?» . Архивировано из оригинала 20 октября 2007 года . Проверено 28 января 2019 г.
- ^ «Франция поддерживает UDF» . Движение. Рейс Интернешнл . Том. 130, нет. 4042. Вильярош, Франция. 20 декабря 1986 г. с. 63. ISSN 0015-3710 .
- ^ Свитман, Билл (сентябрь 2005 г.). «Короткая, счастливая жизнь винтокрыла: познакомьтесь с двигателем, который оказался втянутым в первый раунд борьбы Boeing против Airbus, борьбы, подогреваемой ценой на нефть» . Воздух и космос / Журнал Смитсоновского института . Том. 20, нет. 3. С. 42–49. ISSN 0886-2257 . OCLC 109549426 . Архивировано из оригинала 14 августа 2017 года . Проверено 28 января 2019 г.
- ^ Jump up to: а б «Советы показывают Ил-76 с винтовым вентилятором » . Рейс Интернешнл . Том. 137, нет. 4217. 23–29 мая 1990. с. 9. ISSN 0015-3710 .
- ^ Komissarov, Dmitriy; Gordon, Yefim (2001). Ilyushin IL-76: Russia's versatile airlifter . Aerofax. pp. 43–45. ISBN 978-1-85780106-4 . OCLC 47676935 .
- ^ «Як-винтовентилятор залетает в Париж» . Отчет о Парижской выставке. Рейс Интернешнл . Том. 140, нет. 4272. 26 июня – 2 июля 1991. с. 16. ISSN 0015-3710 .
- ^ Рыбак, Борис (22–28 мая 1991 г.). «Яковлев берет на себя инициативу в области винтовентиляторных двигателей: в то время как разработка топливосберегающих винтовых двигателей на Западе затухает, работа продолжается в Советском Союзе, где недавняя нехватка топлива подчеркнула необходимость в новых технологиях двигателей» . Коммерческие двигатели. Рейс Интернешнл . Том. 139, нет. 4267. стр. 27–28. ISSN 0015-3710 .
- ^ Jump up to: а б Постлетуэйт, Алан (9–15 мая 1990 г.). «Яковлев наносит ответный удар: планируются Propfan и другие высокотехнологичные модификации авиалайнера Як-42 (кодовое название НАТО Clobber)» . Рейс Интернешнл . Том. 137, нет. 4215. стр. 61–62, 65–66. ISSN 0015-3710 .
- ^ «Более подробная информация о двигателе Д-27» . ГП Ивченко-Прогресс . Архивировано из оригинала 26 января 2013 г. Проверено 29 июня 2012 г.
- ^ Дмитриев, Сергей (12–14 октября 2015 г.). Инновации Ивченко-Прогресс для турбовинтовых двигателей (PDF) . 5-й симпозиум по сотрудничеству в авиастроении . Неаполь , Италия. Архивировано (PDF) из оригинала 19 апреля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Велович, Александр (9–15 февраля 1994 г.). «Несмотря ни на что: несмотря на то, что приходится тяжело трудиться в холодном экономическом климате, «Антонов» выкатил первый из, как он надеется, многих своих четырехмоторных транспортных самолетов Ан-70» . Антонов Ан-70 . Рейс Интернешнл . Том. 145, нет. 4407. стр. 34–35. ISSN 0015-3710 .
- ^ «Проект Ан-180 АНТК О.К.Антонова» .
- ^ «Грузовик будущего?» . Мир грузовых авиаперевозок . 15 февраля 2013 г.
- ^ «Новости производителей» (PDF) . Гражданские новости. Схватка . № 471. Голландское авиационное общество. Август 2018. с. 38. Архивировано из оригинала (PDF) 2 мая 2019 года.
- ^ Заявка США 2009020643 , Airbus & Christophe Cros, «Самолет с уменьшенным воздействием на окружающую среду», опубликована 22 января 2009 г.
- ^ Alekseyev, Col. Yu. (1988). "Propfan engines" . Zarubezhnoye Voyennoye Obozreniye (10). Moscow: Soviet Union Ministry of Defense (published March 21, 1989): 27–29. OCLC 946659244 – via Soviet Union Foreign Military Review.
- ^ «Аэрокосмические и оружейные проекты Соединенного Королевства: газовые турбины» . Архивировано из оригинала 5 марта 2013 года . Проверено 30 апреля 2019 г.
- ^ Колчестер, Николас (24 марта 1986 г.). «Элегантность – ключ к резкому удару» . Технология. Файнэншл Таймс . п. 12.
- ^ Карнозов, Владимир (3 сентября 2008 г.). «Яковлев готов объявить тендеры на системы МС-21, поскольку проектирование приближается» . Рейс Интернешнл . Москва , Россия.
- ^ Баттерворт-Хейс, Филип (март 2010 г.). «Исследование открытого ротора набирает обороты» (PDF) . Аэрокосмическая Америка . Том. 48, нет. 3. С. 38–42. ISSN 0740-722X . OCLC 664005753 . Архивировано из оригинала (PDF) 2 апреля 2015 г.
- ^ «Safran празднует успешное начало демонстрационных испытаний открытого ротора на новом испытательном стенде под открытым небом на юге Франции» (пресс-релиз). Сафран. 3 октября 2017 года. Архивировано из оригинала 29 августа 2018 года . Проверено 3 октября 2017 г.
- ^ Ангранд, Антоний (10 мая 2019 г.). «Safran обдумывает варианты с открытым ротором» . Эйр и Космос Интернэшнл . № 7. С. 22–23. ISSN 1240-3113 – через Issuu.
- ^ Jump up to: а б Эбнер, Ульрика (14 февраля 2018 г.). «Трайбстофф-спарвундер: Открытый ротор» . Flug Revue (на немецком языке). Архивировано из оригинала 29 марта 2019 года.
- ^ Куэй, Стефан (25 марта 2019 г.). «Что ждет открытый ротор в будущем?» . Архивировано из оригинала 29 марта 2019 года . Получено 29 марта 2019 г. - через Safran.
- ^ Jump up to: а б Карнозов Владимир (1 мая 2007 г.). «Военные двигатели: направления развития» . Рейс Интернешнл . Москва, Россия. ISSN 0015-3710 . Архивировано из оригинала 2 апреля 2016 года.
- ^ Jump up to: а б с д Крофт, Джон (5 июля 2012 г.). «Шум открытого ротора не является препятствием для входа: GE» . Рейс Интернешнл . Архивировано из оригинала 18 июля 2012 года . Проверено 21 июля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Спенсер, Джессика С. (25 октября 2017 г.). «Стандарты авиационного шума Stage 5 утверждены в США – что это значит для аэропортов?» . Архивировано из оригинала 28 марта 2019 года . Проверено 28 марта 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Эшель, Тамир (2 января 2014 г.). «Snecma тестирует двигатель с открытым ротором» . Обновление обороны . Архивировано из оригинала 3 июля 2017 года . Проверено 10 апреля 2019 г.
- ^ Норрис, Гай; Дюбуа, Тьерри (25 июня 2021 г.). «CFM подробно описывает план открытого вентилятора для двигателя следующего поколения» . Авиационная неделя . Архивировано из оригинала 9 июля 2021 г. Проверено 30 июня 2021 г.
- ^ Кьелгаард, Крис (10 ноября 2021 г.). «Производители коммерческих двигателей подробно описывают работу по выбросам» . Авиашоу в Дубае. AINonline .
- ^ Спаковский, Золтан (2009). «Единая двигательная лекция 1» . Унифицированные конспекты инженерных лекций . Массачусетский технологический институт. Архивировано из оригинала 31 марта 2018 года . Проверено 3 апреля 2009 г.
- ^ Гаррисон, Питер (февраль 1990 г.). «Реквизит и обстоятельства» . Технические подробности. Летающий . Том. 117, нет. 2.
- ^ Jump up to: а б с Хэммитт, Том (июнь 1985 г.). «Туз лопастей: их радикальные формы, скрывающие консервативную жилку, винтовые вентиляторы могут сочетать скорость вентиляторного двигателя с эффективностью воздушного винта» . Летающий . Том. 112, нет. 6. С. 66–68, 70 . Проверено 28 марта 2019 г.
- ^ «Установлена дата летных испытаний Allison UHB» . Движение. Рейс Интернешнл . Лонг-Бич, Калифорния, США. 8 февраля 1986 г. стр. 50–51. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 года . Проверено 28 марта 2019 г.
- ^ «Вентиляторы летят» . Отчет Фарнборо. Рейс Интернешнл . 13 сентября 1986 г., стр. 18, 20 . Проверено 25 марта 2019 г.
- ^ Хагер и Врабель 1988 , с. 6.
- ^ Несбитт, Джим (22 сентября 1985 г.). «Реактивные двигатели вступают в новую эру» . Орландо Сентинел . Мариетта, Джорджия, США. Архивировано из оригинала 30 марта 2019 года . Проверено 29 марта 2019 г.
- ^ Молл, Найджел (май 1987 г.). «7J7: Следующий новый Боинг» . Летающий . стр. 37, 39.
- ^ GE Aircraft Engines 1987 , стр. 163 .
- ^ Хагер и Врабель 1988 , с. 82.
- ^ Уорик, Грэм; Моксон, Джулиан (23 мая 1987 г.). «Сила убеждения» . Рейс Интернешнл . Вашингтон, округ Колумбия, США. стр. 39–41.
- ^ Тримбл, Стивен (12 февраля 2014 г.). «Анализ: цели по снижению шума, которые предстоит решить исследователям открытого ротора» . Новости. Рейс Интернешнл . Вашингтон, округ Колумбия, США. п. 28. ISSN 0015-3710 .
- ^ «EasyJet ecoJet сократит выбросы CO2 на 50% к 2015 году» . Авиакомпания easyJet. Архивировано из оригинала 16 июня 2007 года . Проверено 30 декабря 2017 г.
- ^ Робинсон, Тим (6 октября 2017 г.). «Может ли easyJet замкнуть полет электрического авиалайнера?» . Королевское аэронавтическое общество .
- ^ Лирмаунт, Дэвид (30 августа 1986 г.). «Технологии воздушного транспорта США: что дальше?» . Рейс Интернешнл . стр. 120–122, 124, 128 . Проверено 28 марта 2019 г.
- ^ Дойл, Эндрю (5 октября 2009 г.). «Оставляя варианты открытыми» . Рейс Интернешнл . Лондон, Англия, Великобритания .
- ^ Бэнкс, Ховард (7 мая 1984 г.). «Следующий шаг: реактивные самолеты вытеснили пропеллеры с неба. Но радикальные конструкции возвращают винты, создавая двигатели, обещающие реактивные скорости и огромную экономию топлива» (PDF) . Форбс . стр. 31–33 – через ) Исследовательского центра НАСА в Лэнгли группу географических информационных систем ( ГИС .
Общие ресурсы
- Концепции двигательной установки винтового вентилятора: обзор технологий, методология проектирования, современные конструкции и перспективы на будущее. Рэймонд Скотт Чишек. Факультет машиностроения и аэрокосмической техники Университета Вирджинии. Старший дипломный проект. 25 марта 2002 г.
Библиография
[ редактировать ]- Дюбуа, Тьерри; Уорвик, Грэм (9–22 января 2017 г.). «Последний из CROR: Safran собирается испытать двигатель с открытым ротором противоположного вращения, несмотря на снижение привлекательности». Усовершенствованная тяга. Неделя авиации и космических технологий . Том. 179, нет. 1. Лион, Франция и Вашингтон, округ Колумбия, США. п. 54. ОСЛК 969306167 .
- Кинни, Джереми Р. (2017). «4: В поисках движущей силы, 1976–1989» (PDF) . Сила для полета: вклад НАСА в развитие авиационных двигателей . Серия книг НАСА по аэронавтике. Том. 631. стр. 114–125. hdl : 2060/20180003207 . ISBN 9781626830370 . OCLC 990183146 . альтернативный URL
- Уведомление о предлагаемой поправке (NPA) 2015-22: Двигатель с открытым несущим винтом и его установка (PDF) , Европейское агентство авиационной безопасности , 21 декабря 2015 г., заархивировано (PDF) из оригинала 25 августа 2018 г. , получено 28 марта 2019 г.
- Халид, С. Ариф; Лурье, Дэвид; Бриз-Стингфеллоу, Эндрю; Вуд, Тревор; Рамакришнан, Кишор; Палиат, Умеш; Войно, Джон; Джанардан, Бангалор; Гериг, Тревор; Опальски, Энтони; Барретт, Джек (май 2013 г.). «Непатентованный отчет по аэроакустической технологии с открытым ротором по программе FAA CLEEN» (PDF) . Федеральное управление гражданской авиации . Дженерал Электрик. Архивировано (PDF) из оригинала 8 июля 2018 года . Проверено 8 июля 2018 г.
- Конильо, Серджио (февраль 2010 г.). «Двигатели военных самолетов: реактивные самолеты против реквизита». Военные технологии (МИЛТЕХ) . Том. 34, нет. 2. Издательская группа «Мёнх». стр. 77–84. ISSN 0722-3226 . OCLC 527912380 .
- Боулз, Марк (2010). «Усовершенствованные турбовинтовые двигатели и ламинарный поток» (PDF) . Аполлон воздухоплавания: программа НАСА по энергоэффективности самолетов, 1973–1987 гг . НАСА-СП. Том. 2009–574. Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. стр. 122–136. hdl : 2060/20110011568 . ISBN 9780160842955 . OCLC 465190382 . Проверено 25 сентября 2018 г. альтернативный URL
- Дойл, Эндрю (6 октября 2009 г.). «Открытый ротор: как это работает?» . Рейс Интернешнл . Лондон, Англия, Великобритания. ISSN 0015-3710 .
- Тернер, Эме (23 марта 2009 г.). «Назад в аэродинамическую трубу» . Рейс Интернешнл . Лондон, Англия , Великобритания.
- «ЕС исследует более чистые самолеты» . Авиашоу в Фарнборо . AINonline . 24 июля 2008 г.
- Боулз, Марк Д.; Доусон, Вирджиния П. (1998). «Глава 14: Проект усовершенствованного турбовинтового двигателя: радикальные инновации в консервативной среде» . В Маке, Памела (ред.). От инженерной науки к большой науке: победители исследовательских проектов NACA и NASA Collier Trophy . НАСА-СП. Том. 4219. стр. 321–343. hdl : 2060/20000012419 . ISBN 978-0-16-049640-0 . OCLC 757401658 . Проверено 25 сентября 2018 г.
- Кузнецов Н.Д. (28–30 июня 1993 г.). Винтовые двигатели . Совместная конференция и выставка по двигательной технике (29-е изд.). Монтерей, Калифорния, США. дои : 10.2514/6.1993-1981 .
- Кунц, Х.Л.; Гатино, Р.Дж.; Прыдз, РА; Балена, Ф.Дж. (октябрь 1991 г.). Разработка и испытания акустических резонаторов боковин кабины для снижения уровня шума в салоне самолетов с винтовыми двигателями (Отчет). hdl : 2060/19920004539 . OCLC 976747507 . альтернативный URL
- Кунц, Х.Л.; Гатино, Р.Дж. (май 1991 г.). Лабораторные испытания и акустический анализ обработки салона самолета Propfan Test Assessment (Отчет). ОСЛК 27904451 . альтернативный URL
- США Агентство по охране окружающей среды (EPA) (август 1990 г.). Предварительная оценка стоимости технологий и возможных мер по сокращению выбросов парниковых газов в США к 2010 году (Отчет). Приложение D: Записка Майкла Кавано об авиационном двигателе UDF.
- Постлетуэйт, Алан (18–24 апреля 1990 г.). «Открытие дверей: советская аэрокосмическая промышленность находится в переходном периоде, поскольку происходят сокращения военных расходов и заводы начинают производить потребительские товары» . Рейс Интернешнл . стр. 28–31.
- Литтл, Б.Х.; Польша, ДТ; Бартель, Х.В.; Уизерс, CC; Браун, ПК (июль 1989 г.). Оценка испытаний Propfan (PTA): Итоговый отчет по проекту . Том. НАСА-CR-185138. hdl : 2060/19900002423 . OCLC 891598373 . альтернативный URL
- Литтл, Б.Х.; Бочка, HW; Редди, Нью-Йорк; Свифт, Г.; Уизерс, CC; Браун, ПК (апрель 1989 г.). Оценка испытаний винтовентилятора (PTA): Отчет о летных испытаниях . Том. НАСА-CR-182278. hdl : 2060/19900002422 . OCLC 57716217 . альтернативный URL
- «Дуглас воздерживается от запуска винтовых вентиляторов» (PDF) . Рейс Интернешнл . Том. 134, нет. 4127. 20 августа 1988. с. 12.
- ДеДжордж, CL (1988). Крупномасштабный усовершенствованный винтовой вентилятор (LAP): Итоговый отчет . Том. НАСА-CR-182112. hdl : 2060/19880010922 . ОСЛК 23092598 . альтернативный URL
- Хагер, Рой В.; Врабель, Дебора (1988). Перспективный турбовинтовой проект . НАСА СП-495. Исследовательский центр Льюиса, Кливленд, Огайо: Отдел научной и технической информации Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). hdl : 2060/19890003194 . OCLC 17508419 . Архивировано (PDF) из оригинала 13 марта 2017 г. Проверено 2 февраля 2019 г. альтернативный URL
- GE Aircraft Engines (декабрь 1987 г.). Полномасштабная демонстрация технологии современной концепции двигателя с вентилятором противоположного вращения без воздуховода. Отчет о дизайне . hdl : 2060/19900000732 . OCLC 1013402936 - через Интернет-архив. альтернативный URL
- Донн, Майкл (5 сентября 1986 г.). «Новые авиационные двигатели: путь к более дешевым полетам» . Файнэншл Таймс . Фарнборо, Англия, Великобритания. п. 20.
- Моксон, Джулиан (24 мая 1986 г.). «После больших ТРДД» . Гражданское движение. Рейс Интернешнл . Том. 129, нет. 4012. С. 32, 34. ISSN 0015-3710 .
- Скипп, Питер (14 декабря 1985 г.). «Туполев и новое поколение: Алексей Туполев рассчитывает на замену Ту-154, наиболее широко используемого в СССР реактивного авиалайнера малой и средней дальности. Он также принимает на вооружение модификацию Ту-154, которая будет эксплуатироваться для долгие годы вперед» . Рейс Интернешнл . стр. 30–31.
- Уитлоу, Дж. Б. младший; Сиверс, ГК (10–11 сентября 1984 г.). Потенциал экономии топлива в рамках усовершенствованной турбовинтовой программы НАСА . Симпозиум по экономии авиационного топлива. Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ) . Вашингтон, округ Колумбия, США. hdl : 2060/19840021809 . OCLC 11694598 .
{{cite conference}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) альтернативный URL - «Советские конструкторы смотрят вперед» . Рейс Интернешнл . 13 февраля 1982 г. с. 335.
- Моксон, Джулиан (16 января 1982 г.). «Пропеллер: Пропеллер на замену жиклеров?» . Рейс Интернешнл . Виндзор Локс, Коннектикут, США. стр. 112–114. ISSN 0015-3710 .
- Голдсмит, IM (февраль 1981 г.). Исследование по определению требований к исследованиям и технологиям для перспективных турбовинтовых транспортных самолетов . Том. НАСА-CR-166138. hdl : 2060/19820010328 . альтернативный URL
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Вентилятор изменяемого шага . НАСА Льюис Образовательное телевидение (Телепродукция). 1987.
- «Коллекция архивов Кейта Генри: Снижение шума винтовых вентиляторов и исследования силовой установки винтовых вентиляторов» . Культурные ресурсы НАСА (CRGIS) . 3 февраля 2016 г. Проверено 25 апреля 2019 г.
- Агилар, Гектор; Хаан, Леон де; Кнейт, Джерри; Ньювендейк, Лиза (декабрь 2017 г.). «Винтовой вентилятор, альтернатива турбовентиляторным двигателям: рассмотрение технических характеристик винтового вентилятора» (PDF) . AviationFacts.eu . Авиационная академия Амстердамского университета прикладных наук (AUAS). Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2018 г. Проверено 9 октября 2018 г.
- Норрис, Гай (12 июня 2007 г.). «Мысли о зеленом небе – углеродные кредиты и возвращение винтовых вентиляторов?» . Рейс Интернешнл . ISSN 0015-3710 . Архивировано из оригинала 21 июня 2007 года . Проверено 28 января 2019 г.
- Сандру, Майк (27 октября 2008 г.). «Новый реактивный двигатель с открытым ротором, который может снизить расход топлива» . Зеленый оптимист . Архивировано из оригинала 17 декабря 2018 года . Проверено 28 января 2019 г.
- Норрис, Гай (25 июня 2021 г.). «Эволюционный путь двигателя с открытым вентилятором» . Aviationweek.com . Проверено 28 июня 2021 г.