来自 军事 2020-05-15 18:01 的文章

美军运输机发动机空中叶片断裂,机身被斩首,

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上图是一架C-47运输机,它隶属于美国陆军航空队的第5军440联队,在飞行中遭遇了螺旋桨脱离的危险事故。机身上的大缺口,就是高速分离的桨叶打出来的。

实际上不只是桨叶,任何高速旋转的发动机叶片都有概率在使用中断裂。这其中有一些是因为自身的设计制造缺陷,有一些是因为外来的因素——比如吸入飞鸟,有一些是维护不及时,或者多种因素的共同作用。


现代商业飞机的适航认证中,对于CFM56这样的涡扇发动机,它的叶片即使是从根部断裂飞出,发动机短舱的壳体也仍然具备将其拦下的能力,并至少能继续安全运转15秒。


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但是螺旋桨飞机由于桨叶暴露在外,它就必须保证叶片断裂的概率极低,必须在理论上降低到每1亿飞行小时才可能出现1次故障。


这是后来开-式转子或者说桨扇发动机的一个重要难点:它的桨叶比普通螺旋桨发动机的桨叶更薄、更宽、更轻,前后缘更尖锐。因此这方面的技术难度大大高于涡扇发动机和常规螺旋桨发动机。


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开式转子发动机是一种介于螺旋桨发动机和涡扇发动机之间的类型,它最大的特点是理论涵道比很大,可以达到25-35;因此亚声速下的推力高、省油。


但最大的缺陷是高速对转的外露桨叶带来了极为惊人的噪声,西方罗罗公司等巨头,在80年代曾经花费了极大的代价去研制这类发动机,最终因为噪声问题未能投入实用化。


而同期的苏联开发的军用飞机安70虽然不考虑噪声的问题,但它的发动机可靠性很差,在试飞中大量出现空中停车,并不成功。后续改型安-188又计划换回喷气式发动机。


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目前法国赛峰集团正在研制新的开式转子发动机,准备应用在较小型的公务机上。它是否能够成功的突破噪声控制的难关,还需要时间的检验。