摘要：發(fā)動機是飛機的“心臟”，為飛機飛行提供動力需要。航空運輸業(yè)的發(fā)展離不開發(fā)動機的作用發(fā)揮，因此在科學技術的帶動下，未來飛機發(fā)動機也將擁有廣闊的發(fā)展前景，文章主要從經(jīng)濟性、環(huán)保性兩個方面對飛機發(fā)動機未來發(fā)展趨勢進行了暢想。

關鍵詞：飛機；發(fā)動機；未來發(fā)展

發(fā)動機為飛機飛行提供了動力，是飛機的”心臟”。發(fā)動機對飛機的性能、可靠性、經(jīng)濟性有著直接的影響作用，同時發(fā)動機也是衡量一個國家國防實力、科技發(fā)展的重要標志。飛機發(fā)動機已有百年發(fā)展歷史。從上世紀初期發(fā)展到今天，飛機發(fā)動機經(jīng)歷了活塞式發(fā)動機到噴氣式發(fā)動機的轉(zhuǎn)變。噴氣式發(fā)動機也有多種類型，燃氣渦輪發(fā)動機、渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪風扇發(fā)動機等。渦輪噴氣發(fā)動機發(fā)展的同時，還出現(xiàn)了渦輪螺旋槳發(fā)動機、渦輪軸發(fā)動機。

飛機發(fā)動機是一種復雜度、精密度較高的熱力機械，工作環(huán)境也較為特殊，需要長時間在高溫高壓高轉(zhuǎn)速環(huán)境下運行，因此飛機發(fā)動機制作難度較大，研發(fā)時間較長。甚至發(fā)動機研發(fā)時間長于整個飛機研發(fā)時間。當前世界范圍內(nèi)只有美國、英國、俄羅斯等幾個國家具備獨立研制飛機發(fā)動機的能力。發(fā)動機是飛機飛行的基礎。隨著航空運輸業(yè)的不斷發(fā)展，飛機發(fā)動機也將繼續(xù)發(fā)揮出其不可取代的作用。

航空事業(yè)的不斷發(fā)展，對大飛機的需求也日益增強，大飛機將是未來飛機的主要發(fā)展方向。而這一趨勢下，發(fā)動機也將隨之發(fā)展，滿足大飛機發(fā)展的需求。發(fā)動機未來發(fā)展時，主要朝著經(jīng)濟性、環(huán)保性方向發(fā)展。

一、飛機發(fā)動機發(fā)展的經(jīng)濟性

飛機發(fā)動機制造成本以及維護成本直接影響到飛機性價問題。飛機發(fā)動機成本可以從如下幾方面進行成本控制。

（1）材料工藝的選擇。由于飛機發(fā)動機的特殊應用場所因此要求發(fā)動機應具有高溫性、高強度性。早期的飛機發(fā)動機使用鈦鋁材料制備，隨著真空冶煉技術的不斷改進合金中的有害雜質(zhì)逐漸分離，使得飛機材料性能提高。在以后的發(fā)展中可以使用Ti金屬制作飛機發(fā)動機，此外由于Ti金屬的制備需要消耗大量的電能才能制備，未來可以開發(fā)新的催化劑加快鈦反應效率，這樣可以降低飛機發(fā)動機制備。

（2）能耗問題。隨著能源日益枯竭，能耗問題直接影響到飛機運行問題。對于飛機發(fā)動機節(jié)能降耗可以從飛機體重和燃料使用率進行研究。飛機發(fā)動機質(zhì)量下降能夠使飛機飛行更遠的距離，而飛機發(fā)動機質(zhì)量的降低則取決于新型材料的研究，未來飛機發(fā)動機將朝向質(zhì)量輕的方向進行。對于飛機燃油率的提高問題可以通過控制技術進行改進，比如可以使用壓縮進氣等提高發(fā)動機燃料利用率。

二、飛機發(fā)動機發(fā)展的環(huán)保性

近些年來環(huán)境問題日益嚴重，人們開始意識到環(huán)保的重要性，各行業(yè)發(fā)展時都開始引入環(huán)保理念。環(huán)保是當今及未來企業(yè)發(fā)展必須堅持的理念，航空運輸業(yè)的發(fā)展也不例外。航空運輸?shù)陌l(fā)展對氣候產(chǎn)生較大影響，也會帶來噪音，因此航空運輸業(yè)未來發(fā)展時應堅持環(huán)保性要求，減少對環(huán)境的污染和危害。作為飛機的”心臟”，發(fā)動機發(fā)展時也勢必會和航空運輸業(yè)保持一致，堅持環(huán)保性要求。因此發(fā)動機未來發(fā)展的一個主流趨勢便是環(huán)保性。當前發(fā)動機發(fā)展時已經(jīng)取得一定環(huán)保效果。如本世紀初期，一些民用渦輪風扇發(fā)動機在降噪、減排等方面已經(jīng)取得良好成績，如通用電氣公司生產(chǎn)的GE90發(fā)動機、普惠公司生產(chǎn)的PW4084發(fā)動機等，都順應了當今時代環(huán)保需求。為了促進發(fā)動機的發(fā)展符合環(huán)保性要求，美國、歐盟國家等已經(jīng)開展了相關技術的研究，以減少發(fā)動機運作時產(chǎn)生的噪音污染、排量大、危害機組人員身體健康等問題，同時也給這種環(huán)保性的發(fā)動機起了新的名字——綠色發(fā)動機。綠色發(fā)動機的環(huán)保主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）排放小。上世紀90年代末期美國發(fā)起的超高效發(fā)動機技術計劃（簡稱UEET）中，實現(xiàn)了氮化物、二氧化碳排放的有效減少，相比GE90發(fā)動機，氮化物排放量減少了20%。通用電氣公司等發(fā)動機研制企業(yè)合作開始了TECH56項目研究，該項目降低了氮化物的排放量，且遠遠低于ICAN要求的氮化物排放指標。目前通用電氣公司正在進行LEAP56TM項目的研究，旨在通過LEAP56TM項目的研究為未來飛機發(fā)動機發(fā)展奠定了技術基礎。該項目研究時，也將氮化物、二氧化碳排放量的降低當作其中一個研究目標，希望實現(xiàn)氮化物低于標準60%的排放目標。

（2）減少噪音。飛機飛行時會出現(xiàn)較大的噪音。噪音將會影響到機組人員的身體健康，因此綠色發(fā)動機發(fā)展時減少噪音也是其發(fā)展目標。美國公司曾對低噪音風扇技術進行了研發(fā)，有效降低了發(fā)動機運作時的噪音。通用電氣公司在其；ESP56研究項目中研發(fā)了符合材料風扇葉片等技術，并應用在發(fā)動機中，有效降低了發(fā)動機的噪音。

科學技術的不斷發(fā)展，將會促進飛機發(fā)動機朝著更加經(jīng)濟、更加環(huán)保的方向發(fā)展。通過各種新技術的研發(fā)和應用，提高發(fā)動機的經(jīng)濟性、環(huán)保性，更好的為發(fā)揮出飛機“心臟”作用，促進航空業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

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