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NASA:发动机可装飞机表面,燃油效率最高可提8%

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科技日报北京12月9日电 据美国国家航空航天局(NASA)官网近日报道,NASA格伦研究中心工程师们正在测试一种全新的飞机发动机技术——边界层吸入推进器。新技术有望让现有最高级发动机的燃油效率再提高4%到8%,帮助航空工业进一步减少燃油消耗、降低乘机费用以及减少温室气体排放。

现有喷气式飞机的发动机通常远离机身,避免吸入飞机表面的慢速流动空气层(通常被称为边界层),而新设计的技术为降低燃油消耗反其道而行,首次将发动机安装在飞机表面,通过吸入边界层气流来推进飞机完成飞行。

这一听起来细微的设计改变给工程师们带来巨大挑战:新设计会导致边界层气流高度弯曲,从而影响风机的操作和性能,为此需要重新设计性能更强的风机。为克服这些挑战,NASA设计建造了8米×6米的跨音速风洞,结合边界层吸入装置与风机入口装置的全新推进器首次进入测试阶段。

NASA将通过改变风速、边界层厚度以及风机操作等,来检测这些因素对推进器性能、操作性和结构的影响。测试结果将由NASA及与其合作的私人航空企业共享,用于设计更加前沿的各种新型飞机。格伦研究中心专家大卫·阿伦表示,测试之前他们已经过长达数年的精心准备,许多航空企业、NASA以及学术机构的专家们参与这一推进器的设计和分析研究工作。“前期详细分析结果表明,边界层吸入推进器有潜力大幅提高飞机燃油效率,并证明该设计还能降低飞机拉力和重量。”

为达到测试所需的更大模型空间,格伦研究中心的工程师们多次调整超音速风洞的大小,并设计修改边界层控制系统以及试验供能方式。NASA先进航运技术中心项目主管吉姆·海德曼自豪地说:“我们创建的测试能力独一无二,全美国只有我们能测试边界层吸入推进装置。”

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