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航　空　学　报第29卷

能力,常用转速(流量)范围内的效率,特别是设计点效率均有明显提高。同期RR公司也发展自己的三维设计技术,通过采用叶片三维气动造型使其Trent500和Trent900发动机高压压气机的效率明显提高(图16)。

平分别是MTU研制成功的6级压比11的高压压气机,其平均级压比接近115,应用对象是中小推力级别的发动机,例如PW6000,由单级高压涡轮驱动;另一个就是前面提到的GE90高压压气机,10级压比23,其平均级压比接近114,应用对象是大推力级别的发动机,由两级高压涡轮驱动。其他更高级负荷的尝试到目前为止都失败了,包括PW公司自己研制的PW6000高压压气机。

根据前面提到的对于高压压气机的3方面要求,随着材料、结构和工艺,以及压气机设计技术的进一步发展,未来高涵道比发动机的高压压气机性能将进一步提高。现阶段研发的一些先进技术,如图18所示,将用于研制未来更高性能的高压压气机。

图16　RR公司发动机高压压气机效率[3]

Fig116　HighpressurecompressordevelopmentofRRturbofans[3]

在20世纪90年代,三维气动造型技术提高部的分离,,,三维况,进一步降低了通道主流的流动损失;同时通过加大转子叶片前掠,在稳步提高压气机的级负荷的同时,有效地提高了压气机的失速裕度。

图18　高压压气机先进设计技术[12]

在先进材料和整体叶盘结构的支持下,高压Fig118　Advanceddesigntechnologiesofhighpressurecompres2sor[12]压气机的叶尖切线速度能够进一步提高,再利用三维气动造型技术,各大发动机公司不断向更高级压比的高压压气机发起挑战。图17给出了各种发动机压气机级数及其能够获得的压比的关系图,其中决定性的衡量指标就是平均级压比。到目前为止民用大发动机用的高压压气机的前沿水　　

3　中国大涵道比风扇/高压压气机面临的

技术问题和建议

　　过去中国航空发动机发展一直以军机为主,虽然军用和民用发动机有大量共用技术,但由于军用涡扇发动机主要追求高推重比,与民用大涵道比涡扇发动机的性能指标要求有重大差别,所以结构和研制技术也存在重要差别;相对于军机而言,中国更是缺乏大涵道比涡扇发动机的研制经验,因此中国在民用大涵道比涡扇发动机的研制上面临非常严峻的挑战。

作者认为应当理清关键问题,统一规划,有针对性地加强基础研究和技术验证,一方面为大涵道比的工程研制提供技术支撑(补课);另一方面

图17　高压压气机压比与级数的关系[12]

Fig117　Highpressurecompressordesigntrends[12]

就是要发展和储备未来更高涵道比涡扇发动机研

制的先进理论、方法和设计技术(储备),从而使中国未来第2代高涵道比涡扇发动机能够达到当时