下一代民用航空動(dòng)力是什么樣子？恐怕沒人清楚地知道，唯一明確的是，它的經(jīng)濟(jì)性必須有革命性提高。這是航空運(yùn)營商眼前的需求，這一需求在可預(yù)見的未來仍然剛性十足。今天的高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，性能提升潛力并未窮盡，但前提是涵道比必須提升到15以上，遺憾的是發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸不能無限制增加?？湛秃退鼓慰爽?shù)难芯咳藛T發(fā)現(xiàn)，曾經(jīng)作為航空動(dòng)力新概念被淺嘗輒止的開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在需要回頭重新審視。

開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)沒有外涵道外殼，輕松實(shí)現(xiàn)了“超高涵道比”，能夠顯著降低燃油消耗。而同時(shí)由于沒有龐大的外涵外殼，重量和阻力都顯著降低。早在上世紀(jì)80年代末，通用電氣就對GE36無涵道風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行過飛行驗(yàn)證，但隨著石油危機(jī)的結(jié)束，人們對開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的研究熱情也隨之降溫，這一概念被束之高閣。2010年后，在對經(jīng)濟(jì)性需求日益嚴(yán)苛的風(fēng)潮下，開式轉(zhuǎn)子概念重新被翻騰出來，美國NASA出資支持通用電氣對開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的槳葉進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)，但這項(xiàng)工作由于NASA支持力度的變化徘徊不前。這樣一來，斯奈克瑪和歐洲潔凈天空計(jì)劃反而后來居上。歐洲人希望新一代開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)能夠成為CFM公司Leap系列的后繼者，在航空動(dòng)力方面為歐洲扳回一城。

經(jīng)典福特三發(fā)飛機(jī)“鐵皮鵝”的設(shè)計(jì)者比爾·斯托特在1925年曾無比精辟地把民用客機(jī)定義為“能夠依賴空氣動(dòng)力飛行同時(shí)經(jīng)濟(jì)上能夠自理的飛行器”。飛機(jī)是如此，動(dòng)力也是如此。開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)自理”的關(guān)鍵問題是，研究者必須讓油耗利益與防護(hù)增重實(shí)現(xiàn)最佳契合。傳統(tǒng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的外涵道外殼本身具有防護(hù)性，即便葉片發(fā)生斷裂故障，也能防止飛出物對機(jī)身構(gòu)成損傷；而開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的槳扇外部無包覆物，一旦葉片斷裂便成為致命威脅。為機(jī)身加裝防護(hù)部件當(dāng)然能搞掂難題，但由此增加的重量會(huì)讓發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性提升效果減分不少。按照空客測算，在常規(guī)T形尾翼飛機(jī)上采用推進(jìn)式開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，防護(hù)部件會(huì)讓整機(jī)增重近500千克，這一代價(jià)顯然無法接受。研究人員必須開動(dòng)智慧，設(shè)法改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)和防護(hù)部件設(shè)計(jì)，新概念的失效-安全槳扇轉(zhuǎn)轂是個(gè)關(guān)鍵，能有效防止葉片失效撞擊損傷，但這一新概念尚未完全成熟。

歐洲航空產(chǎn)業(yè)預(yù)測，下一代中短程客機(jī)的潛在客戶對于客座油耗降幅的要求將達(dá)到40%?！斑@是一座相當(dāng)高的山峰”，斯奈克瑪副總裁加內(nèi)爾表示。斯奈克瑪目前正在對涵道比超過15的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和對轉(zhuǎn)開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)（CROR）展開研究，與現(xiàn)有CFM Leap-1相比，對轉(zhuǎn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)油耗可望降低16%，噪音降低20分貝，而CROR油耗降幅可達(dá)26%，噪音下降10分貝。綜合考慮，斯奈克瑪相信，齒輪傳動(dòng)開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)可能是最佳解決方案。

在“潔凈天空”計(jì)劃框架內(nèi)，斯奈克瑪正在積極研制一臺齒輪傳動(dòng)開式轉(zhuǎn)子演示樣機(jī)，計(jì)劃在2015年底開始地面試車?？湛蛣t對新型發(fā)動(dòng)機(jī)與飛機(jī)的結(jié)合、各種不同構(gòu)型以及適航認(rèn)證問題展開研究。目標(biāo)是在2017年實(shí)現(xiàn)起發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)自持性，并在“潔凈天空2”計(jì)劃框架內(nèi)展開飛行驗(yàn)證。

無論如何，曾經(jīng)先紅火后冷落的開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在重新進(jìn)入了研究人員的視線。在現(xiàn)代噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作機(jī)理沒有徹底革新的背景下，開式轉(zhuǎn)子顯然讓動(dòng)力產(chǎn)業(yè)嗅到了一絲成功的味道。