Passport集成推進系統的最新進展
GE公司等正為龐巴迪公司合作開發(fā)GE PassportTM集成推進系統(IPS),以用于龐巴迪公司的大機艙、長航程的Global 7000(2016年服役)和8000(2017年服役)商務飛機。
PassportTMIPS是由發(fā)動機、短艙、反推裝置和各種輔助硬件集成的1套獨特的集成推進系統。GE和龐巴迪公司希望PassportTMIPS通過采用先進的設計和材料技術能減少設計冗余并更全面地優(yōu)化飛機的總體性能。相對于當前的龐巴迪公司的商務飛機,PassportTMIPS設計的目的是為了降低飛機質量、阻力、燃油消耗以及CO2排放。其設計目標是將Global 7000和8000商務機的燃油效率提高14%~18%。這樣不僅可以降低燃油消耗,而且也降低了排放,節(jié)約了運營成本。
PassportTMIPS是由GE中河飛機系統(Middle River Aircraft Systems)公司和Safran集團結成的風險共擔公司——Nexcelle公司開發(fā)的。IPS采用長涵道混合氣流設計,具有很好的氣動特性;采用可向外打開的蛤殼式上下罩門,以便于在線更換單元體和維護;由復合材料制成,以減輕質量;采用整體結構,以減小振動并進行消聲處理。
PassportTMIPS主要單元的發(fā)動機是GE公司開發(fā)的Passport 20渦扇發(fā)動機,其設計的最大起飛推力為70 kN,燃油消耗比RR公司的BR725發(fā)動機的減少8%。該發(fā)動機的基本結構:風扇直徑為132 cm,18片轉子葉片的鈦合金整體葉盤,復合材料風扇機匣;3級增壓壓氣機;10級高壓壓氣機,前4級為整體葉盤結構,采用無節(jié)流限制的無失速設計;環(huán)形燃燒室;2級高壓渦輪和4級低壓渦輪,低壓渦輪采用第3代3維空氣動力學設計、當前最先進的冷卻技術和主動間隙控制,以減輕質量和提高耐久性。
Passport 20發(fā)動機已于2012年4月末完成了結構設計,開始進入細節(jié)設計階段。風扇整體葉盤設計和其他部件的驗證試驗在2臺eCore驗證機上進行,已累積運行150 h,并計劃于2013年再增加1臺eCore驗證機投入運行。部件制造也即將開始,首臺發(fā)動機將于今年年底進行裝配,并于2013年2季度開始進行首臺發(fā)動機地面試驗(計劃采用8臺試驗機),計劃2015年取證,2016年投入運營。
(中航工業(yè)沈陽發(fā)動機設計研究所 索德軍)