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波音新型客機的鋸齒申請了專利嗎,為什么空客不采用?

作者:Anita 發(fā)布時間: 2021-12-23 09:17:31

簡介:】首先來說,波音和空客是制造飛機的,所謂的鋸齒是下圖中發(fā)動機上的鋸齒,這些東西不主要歸波音和空客管,應(yīng)該主要歸GE、普惠和羅羅三家發(fā)動機設(shè)計公司設(shè)計【當(dāng)然,肯定跟飛機設(shè)計也是

首先來說,波音和空客是制造飛機的,所謂的鋸齒是下圖中發(fā)動機上的鋸齒,這些東西不主要歸波音和空客管,應(yīng)該主要歸GE、普惠和羅羅三家發(fā)動機設(shè)計公司設(shè)計【當(dāng)然,肯定跟飛機設(shè)計也是有對接的】,所以說,這個問題問的是錯的。

其次,這個鋸齒邊是用來干什么的?這個鋸齒邊在學(xué)術(shù)上的名詞叫noise-reducing chevrons,大概意思就是減噪V型條的意思。

那么為什么把邊緣做成鋸齒的樣子就可以降低噪聲了呢?因為民用航空發(fā)動機是大涵道比渦扇發(fā)動機,意味著有大量的外涵道氣流要經(jīng)過渦扇發(fā)動機前面的大風(fēng)扇加速之后排出。從下圖可以看到,外部的氣流中只有很小一部分進入了核心機被加熱【箭頭變成紅色代表被加熱】,而大部分氣流則是僅僅通過了外面一圈的風(fēng)扇,而且可以看到,通過風(fēng)扇加速的氣流速度要比發(fā)動機外面的氣流更快。

所以說這就很好理解了:發(fā)動機后面有好多股氣流,最內(nèi)圈的氣流最快、最熱;外面一圈的氣流涼一些,速度慢一些;最外面的那圈氣流速度最慢、溫度最低。

但是這些氣流最后都要混合到一起,而如果這些速度快慢不一的氣流混合的不好,就有可能會發(fā)出很大的噪音,對于發(fā)動機的效率也是有影響的。

所以說在發(fā)動機的邊緣會把混合的位置做成鋸齒狀的【或者菊花狀的】,來幫助氣流更好地混合。而且我們可以知道事實上是有三股氣流,中間有兩個界面,所以有的發(fā)動機會有兩處鋸齒,有的發(fā)動機只有一處【在里面或者在外面】,有的發(fā)動機一處都沒有【如下圖所示】。

而加了鋸齒前后氣流混合的狀態(tài)可以看下面這張圖中的模擬,可以看到,加了鋸齒之后,氣流的混合速度很快,不同的氣流要更快地變得均勻了。這無疑是可以降低噪聲和提高發(fā)動機效率的。

哪些發(fā)動機會用這種鋸齒形結(jié)構(gòu)?事實上,就我查到的專利來看【下面這張圖就是相關(guān)的專利,實際上我沒有截圖截全】,無論是GE,還是普惠,還是羅羅公司,都有相關(guān)的專利,甚至于斯奈克瑪、波音公司、空客公司也都有,我甚至于還看到了中國的商發(fā)公司 。所以理論上他們都是可以用這種帶鋸齒的結(jié)構(gòu)的。

但是實際在使用的時候,各個公司有各個公司的考量,因為這些鋸齒結(jié)構(gòu)肯定要帶來額外的加工成本,另外維護的時候也是要格外注意的,另外就是我看過一些相關(guān)的資料,這種降噪措施事實上根據(jù)不同的涵道比、不同的飛行速度,會有不同的效果,有些情況下,這種鋸齒邊還會增加噪音,所以說綜合考慮,有些公司采用兩條鋸齒邊,有的公司采用一條,有的公司一條也不采用,不完全一樣。

比如說本回答的第一幅圖就是羅羅公司的遄達1000發(fā)動機,下面這幅圖是GE公司的GenX發(fā)動機,所以說不同情況用不同的結(jié)構(gòu),完全看航空公司、發(fā)動機公司、飛機制造公司協(xié)商的結(jié)果。

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