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GE公司开始进行大型涡轴发动机验证机部件试验

2019-09-11 作者:航天航空   |   浏览(76)

[据美国《宇航日报》2014年4月30日报道] 美国陆军最近延长了GE公司和先进涡轮发动机公司3000轴马力级别涡轴发动机验证机的发展工作,这项发展工作将为陆军启动黑鹰和阿帕奇的换发型号项目做好准备。AATE计划在2007年开始,现在被延长到2015年,这是因为受到预算问题影响,ITEP这项工程与制造研制项目需求征询书的发布时间不得不后延。其本来应该在去年年底发布,但是目前来看将在未来几个月内发布。ITEP目前由陆军负责黑鹰直升机的项目办公室管辖,在不久的未来国防顾问委员会将开会启动ITEP项目。

[据美国《宇航日报》2014年4月30日报道] GE公司已经开始了大型涡轴发动机验证机的部件试验,这为研制美国陆军的FVL先进旋翼机家族的动力系统打下了坚实的基础。去年11月,GE公司通过了未来经济可承受涡轮发动机验证机的详细设计评审。全新产品发展经理Mike Sousa表示:“现在我们已经开始了部件试验,这包括粒子分离器和燃烧室试验。”

在AATE计划下,GE和先进涡轮发动机公司分别设计和制造了两台GE3000和HPW3000发动机。该计划的目标是功重比提高65%、油耗降低25、生产和维护成本降低35%。GE公司ITEP项目经理Mike Sousa说:“我们刚刚完成第二台发动机的试验。经过改进,第二台GE3000的性能要比第一台有所提高。我们现在了解如何满足ITEP的目标。”ITEP的目标是在与T700发动机尺寸保持一致的前提下,功率至少提高50%、油耗降低35%。

首台全尺寸FATE验证机将在2016年下半年进行试验。Mike Sousa说:“这是一台全新设计的发动机,是一台全新基线发动机。”FATE的目标是验证5000-10000轴马力级别的涡轴发动机,把功重比提高85%、油耗降低25%、生产和维护成本降低45%、研发成本降低20%、寿命延长20%。

GE公司已经完成了GE3000的极端耐久和吞沙试验,而由于AATE计划延长了18个月,GE公司将对前两台发动机进行改进,并进行一些附加试验。

FATE计划是美国陆军航空应用技术理事会先进经济可承受涡轮发动机计划的后续计划 ,而AATE计划的目标是验证全新3000轴马力级别的发动机技术,为黑鹰和阿帕奇的换发做好准备。

GE公司的ITEP发动机使用了很多先进技术,比如CMC材料、增材制造技术和三维气动设计等。压气机和涡轮的全新三维设计规范将对效率产生极大影响。

在AATE计划下,GE公司和先进涡轮发动机公司正在分别针对各自的第二台GE3000和HPW3000进行试验。但是FATE计划只有一个承包商,2011年GE公司赢得了这份为期5年的成本共担合同。

先进涡轮发动机公司表示:“我们得到了一份类似的延长合同,以便在2015年继续进行一些附加试验。我们将继续试验第二台发动机,目前其表现良好,我们将马上开始吞沙试验。发动机试验将一直持续到7月。

Sousa说:“我们选择独自进行AATE和FATE计划,因此我们可以使用GE公司所有的先进技术,这给予我们满足计划目标和提供最佳价值的最好机会。”AATE计划将转到改进涡轮发动机项目中,为黑鹰和阿帕奇换发。而FATE计划将为FVL中型旋翼机的发动机打下技术,该型旋翼机打算早2030年代中期开始替换黑鹰直升机。

AATE计划的延长使两个团队有更多的时间来满足AATE计划的需求。Sousa说:“我们还没有满足所有的指标,目前仍有很多工作要做。在未来的1年半之后,我们争取尽可能地接近设计指标。从AATE到ITEP并不是一个巨大的跨越。我们只需要在AATE计划的基础上做微调便可满足ITEP的目标。公司已经在AATE计划下验证了很多技术,现在的工作是让它们更加合理的集成到一起。”

Sousa说:“AATE计划和ITEP项目的技术可以应用到FVL上,但是我们在FATE计划中把先进技术又提高了一个等级。”AATE和FATE发动机的构型完全不同,但是一些技术是可以通用的。FATE的功率范围更宽,达到5000-10000轴马力级别。而GE公司的FATE验证机选择了一个可以匹配目前试验设施容量的尺寸。Sousa说:“我们采用了方便进行试验的尺寸,可以方便地在我们的试验设施进行测试,因此我们可以把钱花到技术发展上。”

Sousa说:“我们不知道FVL最终所需的确切功率等级是多少,因此我们的验证机选择了功率范围的高端,以便保证我们可以达到所有的功率范围。”GE公司生产4750轴马力的T64和7500轴马力的GE38涡轴发动机。FATE将在2016-17年达到技术成熟度6级,并期望在2020年启动型号研制项目,以便让其在2020年代中期配装FVL中型旋翼机的验证机参与竞争。另外,GE公司还在参与陆军的其他计划,这些项目发展的技术也可用于FVL的动力系统。这些计划包括先进变转速动力涡轮计划和旋翼机作战自主持续保障技术。

Sousa说:“AVSPOT非常适合FVL,因为当旋翼的飞行速度提高时,旋翼的转速最好要降低。如果我们可以在动力涡轮的范围内而不是在主减速器上做到这一点,那么设计工作将更加简单。这项工作的挑战是在宽的动力范围内保持高效率。”

ASTRO计划的目的是为发动机的控制系统发展自适应技术和健康管理技术。Sousa说:“我们已经在公司的民用发动机上做到了这一点,但在涡轴发动机上还尚未实现。”

目前,GE公司正在为陆军的下一个验证发动机确认和遴选先进技术,该验证机是FATE的后续计划,即替代概念发动机计划所要发展的动力系统。

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