處於噴氣發動機技術的前沿

雖然康涅狄格州可能不是製造業的溫床，但事實是，該州擁有該行業一些最大的參與者，包括卡曼、普萊克斯、西科斯基、格柏科學等。

其中一家公司——普惠公司——最近推出了一個開創性的噴氣發動機系列。

韋伯斯特詞典背後的人、前康涅狄格州居民諾亞韋伯斯特將該地區定義為節儉和工業。 因此，也許這些特性也體現了普惠公司新型 Pure Power 噴氣發動機系列的生產也就不足為奇了。 這個創新的工程項目花費了 P&W 超過 100 億美元，並花費了 30 多年的時間來開發。 幸運的是，這一承諾即將得到回報。

PurePower PW1000G：燃油效率提高 16%，噪音降低 75%

PurePower PW1000G 發動機正是一直緊張的航空業訂購的。 它比以往任何產品都更乾淨、更精簡、更安靜。 首先，它的燃油消耗比市場上的任何其他發動機都要少 16%，而且目前每加侖噴氣燃料的成本約為 3 美元，每架飛機每年可節省近 120 萬美元。

它還採用燃燒器設計，排放量比 CAEP/6 排放標準低 50%，這是行業中最嚴格的標準。 而且，如果您像我一樣生活在主要機場的航線之下，那麼地面噪音降低 75% 無疑是一份禮物。

PurePower 基於齒輪傳動渦輪風扇設計，這並不是一個新概念。 然而，到目前為止，還沒有人能夠建造出足夠大的飛機來滿足商業航空業的高推力要求。 憑藉 P&W 發動機傳奇般的可靠性，它也不會受到許多早期齒輪傳動渦扇設計中常見的可靠性問題的困擾。

到目前為止，P&W 的新設計可以提供高達 40,000 磅的推力。 這使得 PurePower 發動機能夠涵蓋整個窄體飛機市場。 這款發動機的成功肯定會使其擴展到寬體市場。 由於此應用的設計研究已經存在，因此飛機製造商扣動扳機只是時間問題。

當然，許多技術細節都是專有的。 事實上，圍繞引擎的秘密是如此嚴密，你會期望在新聞發布會上看到 X 檔案中抽煙的人站在後台。 甚至我在東哈特福德的聯繫人在大陪審團面前作為參議員也守口如瓶。 然而，仍然有足夠的好信息給最挑剔的減速機留下深刻印象。

對於初學者來說，齒輪傳動渦輪風扇，顧名思義，就是帶有齒輪驅動的渦輪風扇發動機。 在 PurePower 的情況下，驅動器允許主風扇的旋轉比傳統渦輪風扇慢 30%。 到目前為止，齒輪驅動是該設計從未大規模推廣的原因。 普惠公司開發了一種高度可靠、重量輕的齒輪箱，據稱該齒輪箱具有尖端的潤滑系統，從而解決了這一障礙——這是其可靠性和性能的主要原因。 然而，齒輪驅動只是 P&W 的技巧之一。 更大、速度更低的主風扇意味著低壓壓縮機 (LPC) 以更高的速度運行，需要的級數更少。 渦輪風扇通常需要六個或七個 LPC 級； PurePower 僅使用三個。 這減少了 1,500 個刀片。 更快的轉速也意味著進入高壓壓縮機 (HPC) 的空氣在更大的壓力下移動。 HPC 的八個級也遠少於標準渦扇發動機中的典型級數。

對於 HPC 而言，創新統治著這一天。 該系統使用較少的級，由整體葉片轉子或 IBR 組成，而不是單獨的葉片和壓縮機盤。 也稱為整體葉盤，這是一種一體式轉子，將盤和葉片集成到一個結構中。 燃燒器還在環形燃燒室內使用浮壁系統。 這項技術已經部署在 F-22 猛禽戰機使用的 P&W 發動機中：它由一系列由抗氧化、高鈷材料組成的隔熱板組成。 在渦輪機方面還有更大的好處。 低壓渦輪機 (LPT) 只需要三級，而不是早期 P&W 設計需要的九級。 這相當於減少了 3,500 個風扇葉片。

PurePower Top 標準渦輪風扇底部

說到扇葉，還有一個值得 Mulder & Scully 說到的秘密：P&W 使用了一種在東哈特福德鐵門後面開發的新型混合金屬空心扇葉結構。 可以預見的是，製造方法和成分仍然是一個秘密。

空心風扇葉片是 P&W 的標誌性特徵——創新設計減輕了葉片的重量，同時保持與更重的裝置相同的強度。

眾所周知，P&W 專有的渦輪葉片由超級合金製成，帶有熱障塗層和為 F-35 Lightning 開發的先進冷卻功能。 這些功能使 PurePower 的 HPT 運行得比以往任何其他產品都更熱、更快。 當我問一個朋友有多熱時，我只能聳聳肩，回答“真的很熱”。 好的，所以我會找出它何時過時。

從 F-35 借來的 PurePower HPT 葉片

PurePower HPT 使用為 F-35 中部署的 P&W F135 發動機開發的葉片。 該發動機保持著有史以來最熱的燃燒室和渦輪機的世界紀錄。

該發動機的低氮氧化物排放是 HPT 和燃燒器的重要組成部分； 它還有助於將噪音降低 75%。

該燃燒器名為 TalonX，是與 NASA 聯合設計的，基於 NASA 的富熄火稀薄燃燒循環。 在此設計中，排放由第一級 HPT 葉片之前的第一級定子的失超區控制。

所有這些創新的壓倒一切的優勢是移動部件少得多。 更少的零件意味著更少的維護和更多的空中飛行時間。 對於航空業而言，投資回報率是顯而易見的。 另一件需要考慮的事情是，這是一個全新的引擎； 即使航空業固有的不安定性，P&W 已經收到來自 30 多個國家的 70 多個客戶的 7,000 架訂單。

Pratt & Whitney 的遠見、承諾和毅力像徵著建立美國工業的特徵，必將讓 P&W 重回航空航天業的卓越地位。

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