美国国家航空航天局将开始设计更可持续的喷气发动机核心

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这个艺术家的概念展示了美国国家航空航天局开发的小型核心喷气发动机，安装在通用电气航空航天公司的CFM RISE喷气发动机设计中。更省油的小核心为大型开放式涡轮风扇提供动力，这也有助于提高效率。这项工作是美国国家航空航天局可持续飞行国家伙伴关系的一部分，旨在帮助为下一代超高效客机提供信息。来源：通用电气航空航天

据美国宇航局（约翰·古尔德）：美国国家航空航天局和工业界将很快开始为下一代超高效客机设计一种新的喷气发动机概念，正式进入该项目的下一阶段。

作为美国国家航空航天局使航空业更具可持续性目标的一部分，该机构正在为混合动力电动涡扇喷气发动机开发一个小型核心，与当今的发动机相比，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发电。通过缩小堆芯，可以提高燃料效率并减少碳排放。

该项目名为“混合热效率核心”（HyTEC），其目标是展示这种紧凑型核心，并准备在2030年代将该技术用于为下一代飞机提供动力的发动机。HyTEC是美国国家航空航天局可持续飞行国家伙伴关系的关键组成部分。

为了实现其宏伟目标，HyTEC分为两个阶段：

第1阶段即将结束，重点是选择要在核心演示器中使用的组件技术。

从现在开始的第二阶段，研究人员将与通用电气航空航天公司合作设计、建造和测试紧凑型堆芯。

美国国家航空航天局克利夫兰格伦研究中心的HyTEC负责人Anthony Nerone说：“HyTEC的第一阶段正在逐步结束，我们正在加快第二阶段的工作。”。“这一阶段将在核心演示测试中达到高潮，该测试将证明该技术能够向工业转型。”

开始的结束

在研究人员开始核心的设计和制造过程之前，他们必须探索用于发动机的创新新材料。经过三年显著的快速发展，HyTEC的研究人员提出了解决方案。

Nerone说：“从第一天起，我们就一直专注于激光。我们开始这个项目时就有一些成功的技术目标和指标，到目前为止，我们还没有改变其中的任何一个。”。

与目前使用的标准喷气发动机相比，为了在保持相同推力水平的同时缩小核心尺寸，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，该项目还探索了先进的空气动力学和其他关键技术要素。



一个典型的涡扇喷气发动机的横截面突出了HyTEC将努力推进的核心部分。这些部件包括高压压缩机、燃烧器、高压涡轮机和功率提取部件。来源：美国国家航空和航天局

接下来会发生什么

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。

“第二阶段非常复杂。它不仅仅是一个核心演示，”Nerone说。“我们正在创造的东西以前从未做过，它涉及到许多不同的技术，它们结合在一起形成一种新型的发动机。”

HyTEC项目中测试的技术将有助于实现更高的旁通比、杂交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。

通过减小核心尺寸，同时增加其动力涡轮风扇的尺寸，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项目不可或缺的一部分，”Kathleen Mondino说，她在通用电气航空航天公司帮助领导RISE项目技术。“通用电气航空航天公司和美国国家航空航天局在推进最新航空技术方面有着悠久的合作历史。HyTEC计划建立在这种关系的基础上，有助于规划更可持续飞行的未来。”

另一个难题是杂交。HyTEC的混合动力发电能力意味着核心还将通过电力来增强，以进一步减少燃料使用和碳排放。

Nerone说：“这台发动机将是第一台轻度混合动力电动发动机，有望成为第一台生产混合动力电动客机的发动机。”。