作者:厉兵,部分素材来源于网络
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在我们印象中,大多数飞机发动机屁股后边都是干干净净整整齐齐的,比如,我们常见的GE和罗罗的发动机都是如此。
但是在波音787上,我们却发现,无论是搭载GENX发动机还是罗罗遄达1000TEN发动机,在发动机的整流罩上都有一圈V形的锯齿边。据了解,该技术是波音、通用电气和美国国家航空航天局共同开发,作为一种新技术的出现,这种设计已被波音申请了专利。
GENX发动机
遄达1000发动机
发动机后边有锯齿并不是新鲜事,但第一次被人熟知,并成为客机的标志,那就是波音787。波音最早试用锯齿边并不是波音787,而是波音777。在波音787上大规模应用取得成功效果后,又反推到波音747-8和波音737MAX上。
波音新一代飞机全用了锯齿边
发动机的整流罩后边有锯齿,主要作用是降低噪音,也能稍稍提高效率。之所以设计成锯齿状,有飞机制造商的功劳,更多的是发动机制造商的功劳。
在飞机起飞和进近阶段,解决飞机(发动机)噪音尤其重要,因为它会影响机场周围地区以及地勤人员。自(失败的)SST计划以来,喷气噪声的降低一直是民用飞机制造商的重点领域之一。
原理是这样的:
现代客机使用的都是涡扇发动机,大家从前面看能看见风扇叶片。在叶片之后发动机实际上是两个筒子组成的,大筒套小筒,小筒里面有燃烧室。从风扇吹进来的气流分两路,一路流经小筒子跟燃油混合燃烧膨胀做功,另一路从大筒子不燃烧就出去。两部分都会产生推力。
而两路气流在发动机尾部会混合在一起,形成的乱流是发动机噪音的主要来源。锯齿边能增大乱流与外界空气的接触面积,有利于降低噪音并提高效率。波音还认为锯齿边有利于为机身减重,这不是减在发动机上,而是机身可以少用点隔音材料。
在此之前,在波音飞机上也有类似的设计来减少喷气噪音。
劳斯莱斯康威(如在波音707中使用)有一个扇形排气其改善喷射混合并降低排气噪音的设计。这种设计的较低排气速度有助于降低噪音。在开发时,工程师们期望发动机安装在机翼的根部,然而,涵道比比例仅为0.25。
波音737-100的JTD-8也采用了类似的消声器设计:
但是从效果来看,确实是能减少一点噪音,但是并不明显。
相对于波音对锯齿边的偏爱,空客却没有显示出特别大的热情。
空客的一部分A321飞机发动机尾喷管也用了锯齿边,外壳并没有使用
目前而言,空客认为自己的A350飞机已经相当静音,没必要跟发动机厂商罗罗一起,搞个锯齿边。还有个可能的原因是空客A350是后发机型,为了追赶波音787的进度,没有精力和时间对锯齿边作特别优化。
空客和罗罗认为TRENT XWB已经非常安静了
据体验过两款飞机的朋友而言,坐过这两种机型的各个座位,主观感觉差不太多,可能用仪器才能测量出差异。
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