按照之前披露的計(jì)劃,南航首架(也是國內(nèi)首架)A320neo本月中就要交付了。希望這次不要再跳票。 即將交付南航的A320neo 圖:Maurits E 其實(shí),A320系列從1987年首飛到現(xiàn)在,已經(jīng)面世快30年了。從產(chǎn)品周期的角度來說,早就應(yīng)該更新?lián)Q代。于是,空客順應(yīng)航空公司的呼聲,推出了A320neo,neo是new engine options/新引擎選項(xiàng)的縮寫,意思是新的A320最大的變化就在引擎上。 而今天,我們要講的就是裝在小妞上的那對(duì)碩大無比的米老鼠耳朵,哦不,是引擎。 裝配PW1127G-JM引擎的A320neo測(cè)試機(jī) 圖:空中客車 準(zhǔn)確的說,是成功「增肌減重」的普惠靜潔動(dòng)力 PurePower PW1100G引擎。說到PW1100G,稍微內(nèi)行一點(diǎn)的同志可能馬上會(huì)想到:GTF! 什么?GTF?和GTA有關(guān)系嗎? no, no, no, GTF是Geared Turbofan的縮寫(是的,航空業(yè)真的很愛縮寫) 簡(jiǎn)單的來說,GTF引擎和以前的渦扇引擎最大的區(qū)別就在于,GTF引擎多了一個(gè)『變速器』 我們先來復(fù)習(xí)一下「高涵道比渦輪風(fēng)扇引擎」的構(gòu)造: 簡(jiǎn)單的說,傳統(tǒng)渦扇引擎的工作原理就是:引擎核心的燃?xì)鉁u輪機(jī)通過一根轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)前端的風(fēng)扇吸入空氣向后吹出,從而推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)。 傳統(tǒng)渦扇引擎結(jié)構(gòu),可以清楚看到,整個(gè)引擎由一根轉(zhuǎn)軸串起 傳統(tǒng)渦扇引擎工作動(dòng)圖 而正是這一根軸的設(shè)計(jì),使得現(xiàn)有的渦扇引擎想要變得更加省油、更加安靜、更加輕便的時(shí)候,遇到了瓶頸。 而GTF引擎的出現(xiàn)徹底突破了這個(gè)瓶頸。 再講接下來的內(nèi)容前,我們必須跟你們介紹一下,這位可能是世界上最牛X的技術(shù)控之一的...老爺爺: Dr. Alan H. Epstein 畢業(yè)于MIT航空航天學(xué)院 普惠技術(shù)與環(huán)境副總裁,負(fù)責(zé)引領(lǐng)普惠技術(shù)發(fā)展發(fā)向 MIT航空航天學(xué)院名譽(yù)教授 美國工程院院士 在今年的珠海航展上,本胖有幸和這位神級(jí)人物面對(duì)面,聊了1個(gè)小時(shí)的GTF發(fā)動(dòng)機(jī) 聊的,主要就是下邊這三件事: 1 什么是GTF引擎? 前邊說了,傳統(tǒng)渦扇引擎「一根軸」的設(shè)計(jì)已經(jīng)變成了提高涵道比的瓶頸。而解決方案說起來其實(shí)很簡(jiǎn)單:在風(fēng)扇和渦輪機(jī)之間加上一組變速齒輪。這樣一來,后邊的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)的再快,前邊的風(fēng)扇都可以繼續(xù)慢慢的轉(zhuǎn),也就可以做的更大,從而提高涵道比啦。 GTF引擎的特別之處就是[2]處的齒輪箱,使得前端的風(fēng)扇和后部能有不同的轉(zhuǎn)速 而這個(gè)變速齒輪箱就是GTF名字里那個(gè)G (Geared)的由來。其實(shí),業(yè)界的大拿們?cè)缭?0年前就已經(jīng)想到了這個(gè)辦法。但是,當(dāng)時(shí)的技術(shù)沒辦法造出能夠承受住渦扇引擎的「洪荒之力」的齒輪箱(基本上,這個(gè)直徑不過半米,重量不超100kg的齒輪箱,要能夠傳遞25兆瓦的馬力)。Epstein博士說「在真正開始研發(fā)GTF引擎之前,普惠花了10億美元去做單純的技術(shù)研發(fā)。從1988年到2008年的20年間,10億美元全部投入到前期技術(shù)研發(fā)?!?/p> 齒輪箱的出現(xiàn)以及大概50種新技術(shù)的運(yùn)用,使得PW1100G比同級(jí)別引擎少了6級(jí)渦輪,扇葉的數(shù)量也減少了40%。 是的,早在1988年,普惠就開始研究GTF的相關(guān)技術(shù),到1992年,普惠首次將這個(gè)齒輪箱裝到引擎上進(jìn)行測(cè)試。然后在2001年,普惠在加拿大做了一個(gè)全尺寸的測(cè)試。之后,普惠又在他們的波音747測(cè)試平臺(tái)上做了測(cè)試,直到2008年把裝有齒輪箱的引擎拿給了空客,他們又在A380上做了測(cè)試。就這樣,普惠用了20年的時(shí)間,只是為了將GTF引擎上最重要的這個(gè)零件研究出來。 普惠的引擎測(cè)試平臺(tái)基于一架747SP改造而來,嗯,腰線是不是很熟悉? 2 之前GTF引擎遇到的問題解決了嗎? 你們大概還記得,去年年底卡航的處女座CEO Akbar Al Baker拒絕接收A320neo那件事。讓處女座CEO不爽的主要原因是初期批次的PW1100G引擎啟動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)了,從2分鐘變成了4分鐘。而且據(jù)說新引擎怕熱,在熱浪滾滾的中東地區(qū)表現(xiàn)不佳。于是,就有了卡航拒收A320neo這么一出。 對(duì)于這些問題,Epstein博士是這么說的:『最初的幾架飛機(jī),引擎啟動(dòng)時(shí)間比常規(guī)時(shí)間多了2分鐘,一般引擎啟動(dòng)時(shí)間是2分鐘,那就一共成了4分鐘?!?/p> 一臺(tái)引擎要額外的2分鐘,兩臺(tái)引擎4分鐘,假設(shè)一架A320neo每天飛4個(gè)航班,那一天下來就是16分鐘。對(duì)于凡事論分鐘計(jì)算的航空公司來說,細(xì)水長(zhǎng)流也是很客觀的一筆賬。難怪處女座CEO會(huì)不開心。 不過,這點(diǎn)小問題難不倒普惠,今年6月起交付的PW1100G引擎都不存在這個(gè)問題了。Epstein博士解釋道:『我們讓程序猿改進(jìn)了一下軟件,順便把幾個(gè)早就想升級(jí)的零部件一并換了,然后問題就解決了?!?/p> 本胖追問:『那這一切對(duì)引擎的性能表現(xiàn)有影響嗎?』 聽到這個(gè)問題,Epstein博士的嘴角微微的上揚(yáng)了,他說『Oh,當(dāng)然沒有,引擎的表現(xiàn)比我們承諾的還好!我們承諾的一切:油耗、噪音、排放,引擎的實(shí)際表現(xiàn)都達(dá)到甚至優(yōu)于我們測(cè)試的數(shù)據(jù)。這大概是本世紀(jì)不多見的引擎了。』說完,博士臉上是這個(gè)表情:? 3 PW1100G引擎表現(xiàn)那么好,實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)怎么樣? 談到PW1100G的表現(xiàn),博士的話匣子就關(guān)不上了,各種故事,各種數(shù)據(jù)。如果不是一旁的同事提醒,估計(jì)都剎不住車。 而PW1100G引擎最大的特點(diǎn),就是安靜。博士說:『在起飛的時(shí)候,飛機(jī)的噪音軌跡減少了75%!如果放在紐約,那就是少了50萬人能夠聽到飛機(jī)起飛時(shí)的噪音。』博士還開玩笑說:『在降落的時(shí)候,就算你把引擎關(guān)了,地面上的人都聽不出來區(qū)別。不過你不要真的去關(guān)引擎??!』 這是有史以來的第一次,降落時(shí)飛機(jī)產(chǎn)生的噪音比引擎的噪音都要大。也就是說,飛機(jī)放輪的風(fēng)噪、液壓系統(tǒng)的聲音等等,加起來比引擎的噪音還大。 這是什么樣的概念呢?嗯,看過《Sully》嗎?大概就是雙發(fā)失效以后那么安靜… 不過,據(jù)說PW1100G的實(shí)際表現(xiàn)招來了很多「抱怨」 飛行員跟普惠抱怨:以前靠聽聲音就知道引擎有沒有在轉(zhuǎn),現(xiàn)在不看儀表都不知道引擎在轉(zhuǎn)。#求飛行員以為引擎停轉(zhuǎn)時(shí)的心理陰影# 飛行員還抱怨:你們?cè)趺床话刺茁烦雠?,這么大的一個(gè)引擎,響應(yīng)速度比以前的小引擎還快!起飛的時(shí)候才滑跑沒多遠(yuǎn)就拉起來了...感覺像是回到航校飛螺旋槳的年代了。 航空公司也跟普惠抱怨:你們說A320neo會(huì)很省油,讓我們少裝16%的油,我們照做了,結(jié)果現(xiàn)在剩下太多油了!早知道少裝點(diǎn)油,還能減少油耗油。 據(jù)說,唯一沒有跟普惠抱怨的,是機(jī)務(wù)和簽派。 機(jī)務(wù)同志表示:這貨少了6級(jí)渦輪,維護(hù)修理都輕松多啦! 簽派同志表示:簽派可靠率高達(dá)99.9%,媽媽再也不用擔(dān)心我臨時(shí)換飛機(jī)累到頭發(fā)白了 就是這個(gè)像碟子一樣的齒輪箱,使得GTF引擎如此神奇 |
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