開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機

GE公司還考慮在LEAP-X發(fā)動機上采用開式轉(zhuǎn)子技術(shù)，LEAP-X發(fā)動機采用了一個全新的核心機，預(yù)計在2016年以后替換當前裝配波音737和空客A320飛機的CFM56發(fā)動機。

這次風洞試驗將利用GE公司在1980年進行的GE36無涵道風扇發(fā)動機試驗中的經(jīng)驗，GE36發(fā)動機在那次試驗中驗證了其具有降低油耗和噪聲的潛力。

GE公司表示，這次試驗的風扇將采用前排12個葉片、后排10個葉片對轉(zhuǎn)的布局，壓縮比為五分之一，試驗將一直持續(xù)到2010年。

2007年6月14日,英國一家低成本航空公司--EasyJet公司公布了一種結(jié)構(gòu)新穎的"EasyJet EcoJet"飛機概念設(shè)計模型稱這種在飛機尾部安裝2臺開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機的"綠色飛機"與空客的A320和波音的B737飛機相比,噪聲等級將降低25%、燃油效率將提高50%、氮氧化物排放量將降低75%、二氧化碳排放量將降低50%(25%來自發(fā)動機,15%來自輕重量飛機機體,10%來自空中交通管制技術(shù)),并預(yù)測這種飛機可在2015年前投入使用。

按照一位螺旋槳動力專家的意見，在高燃料效率的新一代開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機獲得快速發(fā)展的情況下，制定專門的防護規(guī)定、以防止鳥擊對發(fā)動機造成破壞是所有工作中的重點。

由機械工程師學(xué)會組織并在Bristol舉行的‘實現(xiàn)可持續(xù)的航空推進力’活動上，Dowty螺旋槳的性能工程師Josef Trchalik說：“鳥擊測試代表了一個針對某些特定種類飛機發(fā)動機的關(guān)鍵性認證需求。到目前為止，還不清楚是應(yīng)該按照那些針對螺旋槳式發(fā)動機葉片所制定的規(guī)定來對開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機葉片進行認證，還是應(yīng)該像鑒定渦輪風扇式發(fā)動機葉片一樣認證那些開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機葉片。”

“如果按照渦輪風扇式發(fā)動機葉片來認證，那么就必須加固開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機葉片的結(jié)構(gòu)。這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉片重量的增加。同時，也可能會限制葉片結(jié)構(gòu)材料的可選范圍。”

目前，針對螺旋槳式發(fā)動機葉片和渦輪風扇式發(fā)動機葉片所制定的鳥擊鑒定要求有所不同。另外，螺旋槳式發(fā)動機葉片所需承受的鳥擊沖擊力明顯低于渦輪風扇式發(fā)動機葉片。

Trchalik說：對于‘推進式’結(jié)構(gòu)，因為它們具有與渦輪風扇式相似的、規(guī)律性進氣道排列方式——在這種情況下發(fā)動機將失去風扇的保護——所以鳥擊是一個更為嚴重的問題。在‘牽引式’結(jié)構(gòu)的情況下，因為那些非沖壓式風扇的空氣進氣道處于兩排螺旋槳的保護之下，所以更容易滿足對抗沖擊性的要求。

Trchalik補充說將發(fā)動機安裝在機身后部將會增加碎片擊打葉片的概率。他還說：“另一方面，裝在機翼上的發(fā)動機更容易在飛機接近地面時吸入來自跑道表面的碎片”。

[據(jù)英國《飛行國際》2009年6月11日報道] GE和NASA今天透露了一些關(guān)于開式轉(zhuǎn)子技術(shù)即將進行風洞試驗的細節(jié)，這將是1980年底以來開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機進行的首次試驗。

GE公司表示，這次試驗將進行，試驗將采用與GE36發(fā)動機相同的對轉(zhuǎn)風扇葉片，從而再現(xiàn)1980年的那次試驗。

在確定了基線后，GE和NASA將在兩個風洞中對5種以上的風扇葉片設(shè)計進行試驗，斯奈克瑪公司正在參與風扇葉片的設(shè)計工作。

風洞試驗對于開式轉(zhuǎn)子技術(shù)的未來至關(guān)重要。位于NASA格林研究中心的高速風洞將測量對轉(zhuǎn)風扇能否在燃油的節(jié)省上達到預(yù)期的效果。同時，NASA還將在一個低速風洞中測量這種大型、無冠風扇葉片產(chǎn)生的噪聲。

GE航空集團總裁David Joyce表示：“這些試驗將告訴我們，在面對開式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的技術(shù)挑戰(zhàn)時我們能有多少信心?！?

一向?qū)π录夹g(shù)情有獨鐘的馬自達公司投巨資從汪克爾公司買下了這項技術(shù)。由于這是一項高新技術(shù)，懂得這項技術(shù)的人寥寥無幾，發(fā)動機壞了無人會修，而且耗油大，汽車界有人對這種發(fā)動機的市場前景產(chǎn)生了懷疑。70年代石油危機爆發(fā)，各國忙于應(yīng)付各方面的困難而無暇顧及發(fā)展轉(zhuǎn)子發(fā)動機，唯有馬自達公司仍然深信轉(zhuǎn)子發(fā)動機的潛力，獨自研究和生產(chǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)動機，并為此付出了相當大的代價。他們逐步克服了轉(zhuǎn)子發(fā)動機的缺陷，成功地由試驗性生產(chǎn)過渡到商業(yè)性生產(chǎn)，并將安裝了轉(zhuǎn)子發(fā)動機的RX-7型跑車打入了美國市場，令人刮目相看。

由于從生產(chǎn)裝配到維護修理，轉(zhuǎn)子發(fā)動機都與傳統(tǒng)的發(fā)動機大不一樣，開發(fā)成本大。加上往復(fù)式活塞發(fā)動機在功率、重量、排放、能耗等方面都比過去有了顯著提高，加上各大汽車企業(yè)對往復(fù)式活塞發(fā)動機技術(shù)研究的成熟，而對轉(zhuǎn)子發(fā)動機技術(shù)的生疏，轉(zhuǎn)子發(fā)動機沒有顯出明顯的優(yōu)勢，因此各大汽車企業(yè)都沒有積極性去開發(fā)利用，唯有馬自達一家。

一般發(fā)動機是往復(fù)運動式發(fā)動機，工作時活塞在氣缸里做往復(fù)直線運動，為了把活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，必須使用曲柄滑塊機構(gòu)。轉(zhuǎn)子發(fā)動機則不同，它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉(zhuǎn)化為驅(qū)動扭矩。與往復(fù)式發(fā)動機相比，轉(zhuǎn)子發(fā)動機取消了無用的直線運動，因而同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動機尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優(yōu)勢。

殼體的內(nèi)部空間（或旋輪線室）總是被分成三個工作室。　在轉(zhuǎn)子的運動過程中，這三個工作室的容積不停地變動，在擺線形缸體內(nèi)相繼完成進氣、壓縮、燃燒和排氣四個過程。每個過程都是在擺線形缸體中的不同位置進行，這明顯區(qū)別于往復(fù)式發(fā)動機。往復(fù)式發(fā)動機的四個過程都是在一個汽缸內(nèi)進行的。

轉(zhuǎn)子發(fā)動機的排氣量通常用單位工作室容積和轉(zhuǎn)子的數(shù)量來表示。例如，對于型號為13B的雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機，排量為"654cc × 2"。

單位工作室容積指工作室最大容積和最小容積之間的差值；而壓縮比是最大容積和最小容積的比值。往復(fù)式發(fā)動機上也使用同樣的定義。

轉(zhuǎn)子發(fā)動機工作容積的變化，以及與四循環(huán)往復(fù)式發(fā)動機的比較。盡管在這兩種發(fā)動機中，工作室容積都成波浪形穩(wěn)定變化，但二者之間存在著明顯的不同。首先是每個過程的轉(zhuǎn)動角度：往復(fù)式發(fā)動機轉(zhuǎn)動180度，而轉(zhuǎn)子發(fā)動機轉(zhuǎn)動270度，是往復(fù)式發(fā)動機的1.5倍。換句話說，在往復(fù)式發(fā)動機中，曲軸（輸出軸）在四個工作過程中轉(zhuǎn)兩圈（720度）；　而在轉(zhuǎn)子發(fā)動機中，偏心軸轉(zhuǎn)三圈（1080度），轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈。這樣，轉(zhuǎn)子發(fā)動機就能獲得較長的過程時間，而且形成較小的扭矩波動，從而使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)流暢。

此外，即使在高速運轉(zhuǎn)中，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也相當緩慢，從而有更寬松的進氣和排氣時間，為那些能夠獲得較高的動力性能的系統(tǒng)的運行提供了便利。