为什么我国航发和俄(苏)航发类似,涵道比小,外形是细长的,而不像欧美那种大涵道比的短粗型?限制在哪?

为什么我国航发和俄(苏)航发类似,涵道比小,外形是细长的,而不像欧美那种大涵道比的短粗型?限制在哪?

实名反对高赞答案,风扇做大和材料关系并不大。

事实上一些高涵道比小发甚至用塑料叶片(我校教学用的DGEN380,涵道比7.6,255daN推力,就是塑料风扇+塑料压气机,说好听一点叫复合材料吧),风扇对材料的要求远低于涡轮,只是要满足要求的情况下尽量轻(这是屁话)。

那么难点在哪呢,风扇的轴是连着涡轮的,正常情况下它的转速是和通过轴连接的那压气机和涡轮转速相同的,而转速关系的是对单位流量空气的做功能力,涵道比越大,通过风扇的流量越大,风扇转速越低。这就导致了如果是双轴涡扇,风扇连接着低压压气机,将会直接导致低压压气机增压比下降,增压比下降热效率也会下降,下降太多了自然得不偿失。三轴能解决这个问题但是RB211差点直接玩死了罗罗。

如果涵道比再大,轴的转速继续降低,风扇需要的扭矩却更大了(流量变大了)。这时候涡轮就会很尴尬,它没有那么大扭矩也就是拖不动风扇了,目前的解决方案呢就是加个变速箱用齿轮减速,前面提到的DGEN380就是这样,还有就是普惠的PW1000G,但是这玩意当前还不是很实用,涡轮轴的高转速会带来变速箱巨大的噪声和磨损,PW1000G故障率也是居高不下,DGEN380适航许可都拿不到只能当教具。

还有涡扇增推主要靠质量附加原理,用动能定理和动量定理可以很容易推出来,速度越高它带来的增推效果就越弱,而大涵道比带来的大尺寸造成的阻力却会很明显,这也是为什么战斗机都是小涵道比涡扇。

另外插一句我国航发早过了材料和工艺是瓶颈的阶段了,材料虽然不是太懂但肯定够用,工艺的话dmg(就是那个宣传片贼屌的德国机床)国内一堆,设计反而成问题,毕竟没经验。