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2010-03-17 经济日报 LEAP-X是为有可能在未来十年进入服役的下一代中短程客机而研制的一款新的发动机，其核心目的是采用先进的复合材料和合金制造技术，减轻发动机重量从而降低油耗。首台全尺寸验证机预计2012年开始试车，LEAP-X发动机计划2016年取证 LEAP-X计划的目标包括：与当前装配空客A320和波音737系列飞机的CFM56系列发动机相比，发动机油耗降低16%，如果再结合新的飞机技术，油耗还可以进一步降低；二氧化碳(CO2)排放量的降低与油耗的降低相当；与当前国际民用航空组织(ICAO)的CAEP6的排放标准相比，LEAP-X发动机的氮氧化物(NOx)排放量可以降低50%～60%。 事实上，CFM公司的发动机各方面性能一直处于行业领先地位，与其背后的“科技含金量” 是息息相关和密不可分的，就是美国通用电气公司和斯奈克玛公司双方各自在高科技研究领域的巨大投入。 斯奈克玛公司90年代与法国国家航空航天科技研究院(ONERA)和法国国家科技研究中心(CNRS)合作，研究先进集成燃烧系统，目标是对环境进行最大限度的保护，减少发动机在工作过程中的氮氧化合物、碳黑等污染物排放，降低噪声，减少燃油消耗；研究机械工程先进计算方法，为未来发动机设计开发作准备，内容包括固体力学、振动学、结构动力学、复合材料建模、接触摩擦损伤等，以便精确预测结构在常温或高温环境下的使用寿命。 除了斯奈克玛研发的碳纤维风扇，GE还对陶瓷基复合材料技术进行了25年多的研发。这种超轻的材料适合在高压涡轮内极其高温状态下工作。
LEAP-X与现有最新的CFM56喷气发动机相比，力争将发动机单体的燃耗削减16%，其中7.%%将通过优化涵道比实现，7.0%将通过革新压缩机、燃烧器及CFD(计算流体动力学)等核心技术实现，而剩余的1.5%将通过改进发动机系统实现 在有助于提高燃效的高涵道比方面，力争从目前的5.5左右提高至9以上，这是一个惊人的数字。 CFM56喷气发动机正是把涵道比从较低的数值提升到中高值，成为第二代民航涡扇发动机，其油耗比被其取代的低涵道发动机降低了20%，同时还建立了新的可靠性标准。 而今LEAP-X将以更高的涵道比，进一步降低16%的油耗，将成为第三代民航涡扇发动机。在高油价时代，发动机油耗是航空公司最为关注的指标，也是一架客机商业成功与否的生死线。
Leap-X将采用一个比CFM56发动机大16%的风扇，直径为1.8米，现有的民航主流CFM56系列发动机风扇直径为1.55米 为了大幅度地减重，Leap-X发动机的风扇叶片边缘将采用钛合金，叶片本身将采用利用3-D组合碳纤维转化浇铸方法生成的复合材料，这是一个巨大的技术进步。Leap-X发动机的18个1.8米叶片总重为76千克，而CFM56系列发动机的24个1.5米叶片总重118千克。 这一技术进步来源于斯奈克玛公司90年代进行的“高效、静音复合材料风扇叶片”(MASCOT)研究项目提供的技术储备，当时研究了大直径复合材料风扇叶片的空气动力学、声学、力学原理，以提高发动机性能，降低燃油消耗，减少噪声和污染排放等；结果表明，应用该技术制作的叶片不仅重量轻，而且结构牢固，抗大体积鸟撞击能力强，制造成本却相对较低。
中国同时研4款军用航空发动机 用于四代机首飞
2014-05-11 08:25:38 中国航空报 中国航空新闻网讯：4月30日，贵州航空发动机研究所所长助理、副总设计师韩冬荣获全国“五一劳动奖章”，并在贵州省庆祝“五一”国际劳动节暨表彰大会上接受颁奖。 他是一名普普通通的“航空人”，1996年7月毕业于西北工业大学，硕士研究生学历。18年来，以拳拳赤子之心积极投身于航空发动机型号研制的事业。2011至2013年间，主持了四个型号的军用航空发动机的研制工作，工作难度和工作压力非比寻常。凭借丰富的型号工程经验、深厚的技术理论功底、良好的协调统筹能力和忘我的工作精神保证了某多用途四代飞机按期实现首飞。在发动机附件传动装置持久试验出现故障后，他立即亲赴现场，仅用7天时间即查找并确定故障原因，提出了解决方案。由于每天仅睡4个小时，在返程仅有的10分钟候机时间中竟因沉睡错过了登机时间。在型号研制过程中，他善于创新，组建了跨单位的异地协同团队，在团队中实现垂直指挥和协调，大大提高了工作效率。按照系统工程方法统筹型号研制进程，大量应用并行工程方法，在设计发图、工艺性审查、工艺规程编制、材料订货、甚至零部件制造等各个环节分析统筹，减少串行，极大缩短了型号研制周期。 他在航空动力研发的漫漫征途上付出了青春和激情，倾尽了心血和汗水。多次荣获集团科技进步奖，并在集团和发动机公司立功受奖，荣获发动机公司航空报国动力先锋奖、航空报国动力金奖、总经理特别奖。 采访航空发动机设计专家
2011-12-09 航空制造网 中航工业沈阳发动机设计研究所总设计师、副所长、自然科学研究员、博士生导师 刘永泉
本刊记者： 三丰 本刊记者：您作为中航工业沈阳发动机设计研究所的副所长兼总设计师，请您谈谈目前我国航空发动机研制水平如何，与发达国家的差距在哪里？
刘永泉：航空发动机被誉为“工业之花”、“皇冠上的明珠”，也是科技水平和工业基础发展的重要标志。美国国家关键技术计划说明书中写道：“航空发动机是一个技术精深、新手难以进入的领域，它需要国家充分的保护并利用该领域长期的成果、数据和积累的经验，需要国家大量的投资”。 经历了50多年的艰难历程，中国航空发动机产品从无到有，逐渐走上了自主研发的道路，取得了巨大的成绩，但与国外先进水平相比还有很大差距。主要体现在以下4个方面： （1）工程经验积累不够、设计体系不完善。由于我们自主研制的发动机型号产品相对较少，工程经验积累有限，技术验证不够充分，因此现有的设计体系仍需继续完善。 （2）试验验证能力不足。与国外航空发动机技术领先的国家相比，我国发动机试验设备不够先进和配套，建成的试验设施数量上还不能完全满足多型号研制的实际需求。试验测试技术基础薄弱，相关技术研究起步晚，航空发动机可测试性还没有彻底贯穿到设计过程中。 （3）技术储备不足。我国对先期技术验证重视不够，前期未能开展系统、深入的技术预研工作，无法为发动机产品研制提供成熟的新技术。 （4）制造技术基础相对薄弱。航空发动机制造技术兼有“精”和“细”的特点，材料性能要求高、品种多、工艺复杂精密。目前国内发动机材料系列化和工程化不够，材料关键技术有待突破；工艺方面，现有加工工艺手段不能满足发动机新机研制和在研产品高效、高质量生产要求。在管理上，国内航空发动机发展缺乏统一的规划，而且尚未实现航空发动机产品的全寿命周期管理。 本刊记者：要提升研制水平，先进技术是保障，请您谈一谈中航工业沈阳发动机设计研究所在提升研制工作水平上的经验教训？ 刘永泉：中航工业沈阳发动机设计研究所建所50年来，主要以航空发动机产品研制为主，通过各型号的拉动，带动我国航空发动机设计、材料、工艺三大支柱技术的进步。 通过多型发动机研制和预先研究的积累，我所已形成了配套齐全的发动机研发能力，建立了涵盖发动机研制主要技术环节的设计和试验体系，科研人员的技术能力得到不断提高，工程经验正在逐步丰富，已肩负起型号研制和先进技术研究的重任。 但是，总结多年来发动机研发工作出现的问题。我们认识到，只靠型号中的技术攻关来推动技术发展和应用是不够的，这将带来型号研制的技术风险和进度风险。必须“基础先行、预研先行”，提前规划，统筹安排，成体系地实施基础研究和应用研究，重视试验验证，不能只关注最后的“应试”，先期大量的探索性、研究性的试验工作也要重视，并要对取得的成果积极开展试验验证，提高技术成熟度，促进技术成果顺畅、快速的转移，推动产品的技术升级和更新换代。“预研与型号并重”，“研”、“用”相互促进，形成技术能力提高与产品水平提升的良性循环。 本刊记者：您认为未来航空发动机在设计方面的发展趋势是什么？ 刘永泉：未来航空发动机的循环效率更高、推重比更高、涡轮前温度更高，结构不断简化，总体、部件以及系统越来越注重一体化设计，在设计过程中强调在性能、适用性、可维护性、可靠性/耐久性、全寿命周期成本等各种特性之间的综合平衡。对于战斗机动力来说，为适应未来战机提升性能、革新战法的需要，从动力方面为提高飞机机动性、敏捷性、对复杂任务和环境的适应性与生存力创造条件，发动机在推重比逐步提高的同时，更高的可靠性、维护/维修性和更好的隐身性能以及适应空天作战的组合动力、无人作战飞行器动力、远程作战飞机动力等新型发动机技术也都将是未来设计、研究的重要方向。而对于大型民机来说，更注重燃油经济性设计和环保技术，更严格的污染物排放和噪声标准成为满足日益提高的适航要求的设计重点。 从设计方法以及设计工具的角度来看，三维有粘非定常气动设计方法、流动控制、仿真技术和多学科优化等技术手段逐步得到广泛应用，先进航空发动机的研制对设计技术提升的依赖越来越强。（采访 三丰 责编 小城） |
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