NASA实施的超高效发动机技术(UEET)计划的目的是研究降低发动机的噪声、排气污染和提高发动机经济性的新技术，并将这些新技术用于新研制的发动机。在该计划下NASA将完成7个技术项目

　　随着航空运输业的飞速

　　发展和人们环保意识的不断增强，飞机产生的噪声和污染对人类和环境产生的影响越来越受到关注。不少欧洲和美国的航空发动机企业已经开始着手开发一些降低污染的技术。美国航宇局(NASA)在1999年底取消了高速研究机(HSR)计划和先进亚音速技术(AST)计划之后，开始实施了一项为期5年的可负担得起的发动机技术计划，即超高效发动机技术(UEET)计划，其大部分内容与环保密切相关。

　　目标和应用

　　UEET计划的目标是：与GE90这一水平的发动机相比，发动机的耗油率降低10%，噪声降低10分贝，NOx排放量降低20%，使用费用降低50%。为了实现这些目标，UEET计划采用了NASA基础研究计划中的许多研究成果，使新一代发动机性能提高(其性能参数改进见表)。

　　像通用的可负担得起的涡轮发动机计划一样，UEET计划也十分注重技术的通用性，GE公司利用该计划研制了一台压比达20的单级高压涡轮核心机，它能用在涵道比8～10的军用运输机、涵道比为2左右的远程轰炸机、涵道比为1的战斗机发动机、M数为4～6的涡轮联合循环发动机、涵道比10左右的民用涡扇发动机、可调风扇设计的超音速商用喷气机、以及舰用和工业用燃气轮机等。

　　UEET计划的用途比NASA曾实施的高速研究计划和先进亚音速技术计划更广泛，能为50座支线飞机、300座亚音速和超音速飞机、超音速公务机、先进战斗机和重复使用的运载火箭等多种飞行器的动力装置以及工业燃气轮机提供验证技术。

　　技术项目

　　推进系统一体化和评定

　　该项目将其他项目中开发的一些部件技术并入总的方案中，以评定其满足UEET计划目标的潜力，进而为整个计划提供指南和确定这些技术的欠缺。它包括三个关键子项目：推进系统评定、环境影响评定和高保真系统仿真。推进系统评定子项目将确定宽广速度范围的飞行器的基准发动机、飞机和飞行任务。环境影响评定子项目将通过评估发动机排气对改变全球大气成份和分布的影响来全面评定UEET计划开发的技术。高保真系统仿真子项目将与UEET计划其他的技术结合，以便更好地理解复杂部件间相互影响。

　　降低排放

　　该项目由NASA同美国航空发动机工业界合作开发一些燃烧技术，以便在没有增加其他排气成分(CO、烟和未燃的碳氢化合物)的基础上使在着陆和起飞(LTO)期间的NOx排放量较1996年ICAO标准减少70%，并使在巡航工作期间NOx的排放量达到相当低的水平。新开发的燃烧室方案和技术包括贫油燃烧燃烧室、新的先进的高温火焰筒、需要更少的冷却空气的可能需要采用先进控制技术的低排放燃烧室方案以及采用主动燃烧控制和由一大排微型燃油喷嘴组织燃烧的革命性的燃烧方案。

　　高负荷涡轮和压气机

　　该项目将开发重量轻、级数少、性能和效率高以及污染低的推进系统，以达到UEET计划使大型亚音速运输机燃油消耗率降低15%，小型超音速飞机燃油消耗率降低8%的目标。具体地讲，就是开发一些重量轻且级数少的核心机技术、低压转子技术等，达到使部件重量减轻20%、发动机总重量减轻5%、效率提高1%～2%、平均级负荷增加50%以上、冷却气流减少25%和涡轮进口温度增加200℃以上的目标。

　　在压气机方面，着重研究改进风扇和压气机稳定性的技术、移动压气机失速线的技术、通过在失速开始时将空气喷射到叶尖分离区实现压气机转子叶片叶尖失速的主动控制技术、通过在机匣开槽改变叶尖的局部压力梯度和改进失速裕度的被动控制技术以及在转子叶片表面的分离位置吹除附面层的空气的吸气技术。

　　在涡轮方面，开发平均级负荷增加50%、系统效率提高2%，同时系统重量减轻20%的紧密匹配的高负荷高压涡轮/低压涡轮系统；高负荷低压涡轮；级效率达90%的高压涡轮；双层壁、加强对流/冲击及气膜冷却结构；以及气流控制、非稳定/气动弹性和平均通道效应的验证模型。

　　高性能发动机材料和结构

　　该项目将研究和验证先进的高温材料和计算材料科学工具，以便能够研制出高性能、高效率和适应环境的推进系统。该项目的最初目标是：(1)在着陆和起飞时NOx的排放量降低70%；(2)总燃油消耗节省8%～15%。为此，NASA正在UEET计划下开发几个等级的材料和结构。

　　为满足发动机总循环压比55～60的需要，开发能在1300°F～1400°F温度范围内使用的高温盘合金；为满足节省燃油15%目标的有关性能和效率的要求，需要比目前基准系统温度能力提高300°F的涡轮工作叶片和静子叶片；为实现节省燃油的目标，开发温度耐受能力提高100°F的单晶镍基合金涡轮叶片、温度耐受能力提高300°F的热障涂层以及陶瓷基复合材料(CMC)的涡轮静子叶片；为了减轻发动机静态结构重量和降低耗油率，开发高温聚合物基复合材料(PMC)、革新的轻质材料及静态发动机结构件；为了适应低NOx燃烧室中火焰筒较高的温度，开发能承受2700°F温度的陶瓷基复合材料燃烧室火焰筒。另外，还在研究如何发掘那诺技术在提高发动机高温材料性能和减轻其重量方面的潜力。

　　推进系统/飞机

　　一体化(PAI)

　　PAI项目的目标是使大型亚音速喷气运输机CO2排放量降低15%和使超音速和/或小型飞机CO2排放量降低8%。研究的技术有整个机体和发动机舱的先进非构建栅格CFD基设计方法、可调面积风扇导向器的主动形状控制、变半径发动机舱前缘的主动形状控制技术、应用于附面层吸入S入口的主动流动控制技术。

　　推进系统智能控制(IPC)

　　IPC是未来航空运输机技术基础的一个关键部分，它包括机体/推进系统智能化的综合、为改善发动机硬件可维护性，提高飞行安全进行的GPS数据传输等内容。该项目建立在先进的亚音速技术计划、高速研究计划、航空航天推进和动力基础计划及格林研究中心的微型系统初始计划基础之上，它始于2000财年，并持续到2005财年。

　　该项目将使燃油消耗降低15%，进而降低CO2的排放量；提供燃烧室主动控制技术，以改善燃烧室分布因子，从而达到降低NOx排放量和降低燃油消耗量的双重效果。该项目将开发允许发动机在超过气动和结构设计极限时仍能工作的机电控制技术。

　　相关的例子包括通过在入口处、进气道和叶型上进行微自适应气流控制来减小设计裕度；通过主动间隙控制提高效率；通过燃烧室主动控制降低分布因子、降低排放量和消除不稳定燃烧。该项目还将开发用于涡轮和燃烧室的部件、发动机系统级控制、健康监控和飞行安全性的智能技术，

　　一体化的部件技术验证(ICTD)

　　该项目主要集中探讨费用最节省的方法，以便进行所需的一体化部件技术论证所需的试验。在所有的情况下，最希望的是大幅度地利用现有的发动机硬件，以使试验的费用最低。(摘自：国际航空2003第7期)

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