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槳扇發(fā)動機(jī)是一種怎樣結(jié)構(gòu)的航空發(fā)動機(jī)?

 大隆龍 2018-05-08

槳扇發(fā)動機(jī)是一種渦輪發(fā)動機(jī),英文名稱為Propfan,其結(jié)構(gòu)類似于渦扇發(fā)動機(jī),但是沒有風(fēng)扇涵道。風(fēng)扇位于發(fā)動機(jī)短艙外部,由渦輪直接驅(qū)動,這和渦扇發(fā)送機(jī)相似。在外形上看,槳扇發(fā)動機(jī)和渦槳發(fā)動機(jī)類似,但是渦槳發(fā)動機(jī)的螺旋槳由渦輪通過減速器帶動,槳扇和渦輪之間沒有減速器。

世界上最早的槳扇發(fā)動機(jī)是Metrovick F.5型,能輸出4710磅,早在1946年便已問世。然而技術(shù)和效率的滯后導(dǎo)致槳扇發(fā)動機(jī)始終無法商業(yè)應(yīng)用。通用電氣在F404軍用渦扇的基礎(chǔ)上研發(fā)出了GE36,其為實驗飛機(jī)提供動力,雖然也沒有進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)營,但是其新技術(shù)的應(yīng)用被擴(kuò)展到后續(xù)的發(fā)動機(jī)中。在實際應(yīng)用中,槳扇發(fā)動機(jī)和渦扇發(fā)動機(jī)的速度和性能相近,經(jīng)濟(jì)效益和渦槳發(fā)動機(jī)類似。

由于槳扇發(fā)動機(jī)和渦輪之間缺乏減速器,槳扇的螺旋槳轉(zhuǎn)速非常高,所以螺旋槳的葉片形狀和渦槳發(fā)動機(jī)的螺旋槳有較大迥異。有的槳扇發(fā)動機(jī)甚至采用雙渦輪雙層槳結(jié)構(gòu),雙層槳轉(zhuǎn)動方向相反,能夠很大程度上提升效率。槳扇發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)類似于渦扇發(fā)動機(jī),還沒有風(fēng)扇涵道,所以槳扇發(fā)動機(jī)也被稱為無限高涵道比的渦扇發(fā)動機(jī)。

槳扇發(fā)動機(jī)的研發(fā)并未止步,例如2017年賽峰集團(tuán)便展示了而開放式轉(zhuǎn)子的樣機(jī)模型。安-70是唯一使用槳扇的飛機(jī),其搭載了4具Progress D-27 槳扇發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)由伊夫琴科-進(jìn)步設(shè)計局負(fù)責(zé)研制。其前螺旋槳有8個,后螺旋槳有6個??梢员U巷w機(jī)的巡航速度達(dá)到750公里/小時,而設(shè)計最高時速更是達(dá)到850公里/小時,這足以和C-17媲美。

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