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槳扇發動機是一種怎樣結構的航空發動機?

槳扇發動機是一種渦輪發動機,英文名稱為Propfan,其結構類似于渦扇發動機,但是沒有風扇涵道。風扇位于發動機短艙外部,由渦輪直接驅動,這和渦扇發送機相似。在外形上看,槳扇發動機和渦槳發動機類似,但是渦槳發動機的螺旋槳由渦輪通過減速器帶動,槳扇和渦輪之間沒有減速器。

世界上最早的槳扇發動機是Metrovick F.5型,能輸出4710磅,早在1946年便已問世。然而技術和效率的滯后導致槳扇發動機始終無法商業應用。通用電氣在F404軍用渦扇的基礎上研發出了GE36,其為實驗飛機提供動力,雖然也沒有進行商業化運營,但是其新技術的應用被擴展到后續的發動機中。在實際應用中,槳扇發動機和渦扇發動機的速度和性能相近,經濟效益和渦槳發動機類似。

由于槳扇發動機和渦輪之間缺乏減速器,槳扇的螺旋槳轉速非常高,所以螺旋槳的葉片形狀和渦槳發動機的螺旋槳有較大迥異。有的槳扇發動機甚至采用雙渦輪雙層槳結構,雙層槳轉動方向相反,能夠很大程度上提升效率。槳扇發動機結構類似于渦扇發動機,還沒有風扇涵道,所以槳扇發動機也被稱為無限高涵道比的渦扇發動機。

槳扇發動機的研發并未止步,例如2017年賽峰集團便展示了而開放式轉子的樣機模型。安-70是唯一使用槳扇的飛機,其搭載了4具Progress D-27 槳扇發動機,發動機由伊夫琴科-進步設計局負責研制。其前螺旋槳有8個,后螺旋槳有6個。可以保障飛機的巡航速度達到750公里/小時,而設計最高時速更是達到850公里/小時,這足以和C-17媲美。

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