美国国家航空航天局(NASA)和工业界很快将开始为下一代飞机设计一种新的喷气发动机概念超高效客机-正式毕业进入项目的下一阶段。
作为NASA目标的一部分使航空业更加可持续,该机构正在为混合动力电动涡扇喷气发动机开发一种小型核心,与目前的发动机相比,该发动机可以减少10%的燃料消耗。
喷气发动机的核心是压缩空气与燃料结合并点火产生动力的地方。通过缩小堆芯,可以提高燃料效率并减少碳排放。
项目的目标,命名为混合热效率内核(HyTEC)是为了展示这种紧凑的核心,并准备在2030年代为下一代飞机提供动力的发动机中采用该技术。HyTEC是NASA可持续飞行国家伙伴关系.
为了实现其宏伟目标,HyTEC分为两个阶段:
- 第1阶段即将结束,重点是选择在核心演示器中使用的组件技术。
- 从现在开始的第二阶段,研究人员将与GE航空航天公司合作设计、建造和测试一个紧凑的核心。
“HyTEC的第一阶段正在逐步结束,我们正在加快第二阶段,”美国宇航局格伦研究中心在克利夫兰。“这一阶段将以一项核心演示测试告终,该测试将验证该技术,使其能够向产业转型。”
在研究人员开始核心的设计和建造过程之前,他们必须探索用于发动机的创新新材料。经过三年的显著快速发展,HyTEC研究人员提出了解决方案。
内龙说:“从第一天开始,我们就一直专注于激光。我们开始这个项目时有一些技术目标和成功的指标,到目前为止,我们还没有改变任何一个目标。”。
为了缩小核心的尺寸,同时保持相同的推力水平,与今天使用的标准喷气发动机相比,热量和压力必须增加。这意味着发动机芯必须由更耐用的材料制成,能够承受更高的温度。
除了进行材料研究外,该项目还探索了先进的空气动力学和其他关键技术要素。
第二阶段建立在第一阶段的基础上,为地面测试创建一个紧凑的核心,以证明HyTEC的能力。
内龙说:“第二阶段非常复杂。这不仅仅是一个核心演示。”。“我们正在创造的是前所未有的,它涉及到许多不同的技术组合在一起形成一种新型引擎。”
HyTEC项目中测试的技术将有助于实现更高的旁路比、混合以及与可持续航空燃料的兼容性。
旁通比描述了流经发动机芯的空气量与绕过芯绕其流动的空气量之间的关系。
通过减小堆芯尺寸,同时增加其驱动的涡扇发动机的尺寸,同时保持相同的推力输出,HyTEC概念将使用更少的燃料,并减少碳排放。
“HyTEC是我们RISE项目的一个组成部分,”帮助GE航空航天公司领导RISE项目技术的Kathleen Mondino说道。“GE航空航天公司和NASA在推进最新航空技术方面有着悠久的合作历史。HyTEC项目建立在这种关系的基础上,以帮助规划更可持续飞行的未来。”
另一个难题是杂交。HyTEC的混合电力能力意味着核心也将通过电力进行增强,以进一步减少燃料使用和碳排放。
内龙说:“这台发动机将是第一台温和的混合动力发动机,并有望成为第一台生产混合动力飞机的发动机。”。