王定奇， 李秋锋， 于洋， 黎森

(中国飞行试验研究院发动机所， 西安 710089)

开式转子发动机，也称为对转桨扇发动机，这一概念美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration，NASA)于20世纪70年代首先提出来[1]，是一种介于涡桨与涡扇之间的一种发动机。对转桨扇发动机结合了涡桨发动机和涡扇发动机的优势，相对于单排桨叶的涡桨发动机，对转桨扇发动机可以在高空大马赫数(Ma=0.8、10 km)保持相对较低的耗油率[2]；与同等技术的涡扇发动机相比，由于其超高的涵道比(通常为25～60)，桨扇发动机具有推进效率高，燃油消耗率低，使用费用低，循环效率高，起飞性能好的技术优势；与涡桨发动机相比，其巡航速度更高，后排反转桨叶减小了前排桨叶的涡流，流场畸变较小，后排转子抵消了前排桨叶的力矩。但由于高速旋转的桨叶造成的噪音和震动问题难以解决；且由于桨叶高转速，无外涵道壳体保护，一旦叶片断裂会机体产生严重的破坏，限制了桨扇发动机的应用。近年来各航空公司为了压缩运营成本及降低污染物排放，美国通用电气公司、Rolls-Royce公司等主要航空发动机制造商重新开始重视桨扇发动机[3-4]。美国通用电气公司曾在MD-80飞机上，使用两种发动机进行对比试飞，结果使用桨扇发动机时油耗下降了49%。装配D-27桨扇发动机[5]的安-70，其以最大巡航速度飞行时，油耗比使用同等推力涡扇发动机要少20%～30%。

对于桨扇发动机的部件性能确定通常有风洞试验和数值模拟两种方法。美国曾开展587DX桨扇发动机风洞试验，并形成了相关推阻力划分体系[6]。……