干线客机发动机的发展与设计特点.doc

干线客机发动机的发展与设计特点 干线客机发动机的发展与设计特点 2010年04月20日 　　1. 干线客机及其对发动机的要求 　　1.1现代先进干线客机 　　现代先进干线客机是指目前已在航线上服役，能满足有关噪声和排放物严格限制并能在今后lO～20年内还可继续使用的大型客机。由于航空快递货运量每年以较大的增长率急剧增加．全球需求的飞机量口益增多；同时由于市场竞争形势所逼，促使飞机制造集团纷纷推出各种型号、载客量和航程档次的飞机，以满足航空公司的不同需求。这些飞机要求采用不同推力级的发动机，其中波音737、A320、A319、A32l、A340和MD-90等飞机要求小推力级的发动机，推力范围为90～1 50 kN，属于这一推力级的发动机有cFM56和V2500两个系列；波音757要求中等推力级(1 70～l 90 kN)发动机，属此推力级的发动机有Pw2037、RB2ll- 535E4；波音747、波音767、MD-11、A300和A3lO要求稍大推力级(230～260 kN)的发动机，属此推力级的发动机有cF6-80c2、RB2ll-524(G／H及风扇直径为2.37 m的Pw4000；A330要求大推力级(310～320 kN)的发动机，属此推力级的发动机有cF6-80E1、遄达700和风扇直径为2.54 m的Pw4168。 　　l.2波音777大型客机 　　波音777是新一代大型客机．其设计航程为9580 km，载客量为305人(3个等级布局)或440人(全部为经挤布局)，起飞总重为240t。设计目标是该机在投人航线营运之初就能获准180minETOPS(双发客机延程飞行），使之能飞行世界上任何航线，以填补波音747-400与双发客机波音767-300之间的空当，要求发动机具有很高的推力和可靠性(空中停车率基本趋于零)，其推力要求大于375 kN，随着飞机的发展推力还将达到500 kN。显然，用于波音 　　777的发动机属于当今最大推力级的发动机。普惠、GE和罗·罗公司分别为波音777研制了Pw4084、GE90和遄达800。 　　1.3“空中巨无霸”A380 　　1994年空中客车公司提出发展一种双层机身、4发、载客约900人(全经济舱布局)的大型客机A3xx；随后，波音公司宣布发展波音747-400客机机身加长、改用全新机翼、载客更多、航程更远的下一代干线客机，即波音747—500x／-600x但是后来波音公司取消了它所提的发展波音747—500x／一600x的计划，而空中客车公司则于2000年12月宣布将A3XX改名为A380，其载客量为550～800人。A380为世界上第1种具有全双层客舱(波音747仅机身前 　　部为双层)、四通道(波音747为三通道)的旅客机。A380还有一个能够改造成包括餐厅、卧室、图书馆、商务中心甚至托儿所的底舱．因此有的资料称A380具有三层客舱的客机。A380的基本型即A380-800载客555人(三级布局)．航程为14 000 km，飞机空重为240 t，起飞总重约590 t．机舱布局，设施和豪华程度等与4星级宾馆相当，无怪被人们称为“空中巨无霸”。 　　苏联装有6台高涵道比涡轮风扇发动机的巨型运输机安-225于l988年12月首飞，其起飞总重约为600 t，不仅当时为世界上最大的飞机，时过四分之一世纪后的今天，仍是世界上最重的飞机；但它的机舱仍是单层的，各种设备包括发动机的性能均较低，可靠性、使用寿命均无法与A380相比，因此将A380誉为空中巨无霸还是当之无愧的。 　　A380的燃油消耗要比以往客机低1 3％左右．其百公里旅客耗油量低于3升．相当小汽车的水平，比波音747低1／3；对环境的排气污染与噪声污染均大大低于适航当局规定值。 　　A380要求发动机具有302～374 kN的推力(这比用于波音777的发动机低，但大于波音747的)，耗油率低，排污低和噪声低等特点。已研制了两种发动机供A380用户选择，即遄达900与GP7200。前者由罗·罗公司提出．是在遄达800基础上发展的．沿用了遄达800的风扇(直径不变)．但核心部分用遄达800的90％的缩型；后者由GE与普惠公司联合组成的GE／Pw发动机联合公司发展．其推力为338 kN。 　　2005年1月18日．第1架A380由总装线推出，如图1所示，4月27日首飞成功飞行3 h45min按计划2006年中A380将投人使用。空中客车公司在发展A380的近十年时间中，投入了近1 30亿美元的资金。 　　 　　图1 2005年1月18日首架A380从总装生产线推出 　　1.4波音787梦想客机 　　波音公司在退出巨型客机的竞争后，于2001年提出发展具有高速巡航性能的“声速巡航者”计划，飞机的巡航速度