开启超音速发动机的“交响乐”，Boom通过3D打印成就中涵道比涡扇发动机Symphony™

| 3DScienceValley · 2022/12/24

从财务角度来看，将飞机投入生产需要百亿美元，这还不包括设计、测试和制造发动机的成本。根据3D科学谷的市场观察，开发与生产超音速飞机正在承担的风险“远远超出了机身和发动机”，因为需要开发一种能够克服监管障碍的飞机，例如认证以及如何处理向超音速飞行的过渡。然而，这一切的风险都没有阻止Boom超音速飞机开发前进的步伐，近日该公司宣布将与三个行业领导者合作开发 Symphony™发动机，包括用于发动机设计的 Florida Turbine Technologies (FTT)、增材技术设计咨询的 GE Additive 以及飞机维护的 StandardAero。

更高效的发动机

根据3D科学谷，由于空气的摩擦，任何交通工具表面都会变得非常炽热,高超音速飞行器在临近空间/大气层内长时间以超过马赫数5的高速持续飞行，采用吸气式动力形势的发动机进气道、燃烧室等部位所处的热环境尤其严酷。这使相关零部件对材料的耐高温性能、结构的力学性能等有着很高要求，同时对其空间外形、自身重量等也有着苛刻要求。当传统制造技术无法满足要求时，3D打印技术为其开辟了一条全新的道路。3D打印技术以其能够快速制备具有高材料性能、异形结构、整体特性的零部件特点，在高超声速飞行器相关领域得到了愈发广泛的应用。

Symphony™将是一款双转子中涵道比涡扇发动机，其基本发动机架构与目前为所有现代商用飞机提供动力的发动机架构相同。与亚音速涡轮风扇不同，这种新的推进系统将包括动臂设计的轴对称超音速进气口、可变几何形状的低噪音排气喷嘴和被动冷却的高压涡轮机。

Symphony™发动机设计特点包括：

架构：双转子、中涵道比涡扇发动机、无加力燃烧室
推力：起飞时35,000磅
燃料：针对100% 可持续航空燃料进行了优化
专为安静运行而设计的单级风扇
被动冷却高压涡轮机
增材制造可减轻重量、减少零件数量并降低装配成本
认证：符合 FAA 和 EASA Part 33 要求

根据3D科学谷，3D打印可能是赢得超音速竞赛的关键，3D打印在其中的应用空间很大，包括金属3D打印3D打印超燃冲压发动机几乎全部的零件，3D打印热混合动力发动机中防止结冰的推进剂注射器系统，结构部件等等。还包括3D打印在陶瓷、碳纤维材料、金属陶瓷连续体等方面的应用。

通过 Symphony 计划，Boom超音速可以为其客户提供具性价比和对环境友好的超音速飞机。Symphony发动机将采用定制设计，利用成熟的技术和材料来实现最佳超音速性能和效率。作为Boom超音速Overture飞机的新推进系统将在净零碳排放下运行，不过Boom并未解释如何实现净零碳排放。Symphony 预计可将服役时间增加 25%，并显着降低发动机维护成本，从而将航空公司客户的总体飞机运营成本降低 10%。

合作推动技术进步

Boom已选择Kratos Defense & Security Solutions, Inc. 的业务部门 Florida Turbine Technologies 作为其发动机设计团队。FTT拥有领先的超音速发动机设计专业知识，FTT的团队在开发创新的高性能推进解决方案方面拥有数十年的历史，包括负责设计为F-22 和F-35提供动力的F-119和F-135超音速发动机。

Symphony 还将受益于 GE Additive 在设计增材制造发动机部件方面的良好记录，实现更简化的设计、减轻重量和提高燃油效率。

此外，航空航天业最大的独立维护、修理和大修 (MRO) 供应商之一 StandardAero 将确保 Symphony 的设计具有可维护性。Boom 与 StandardAero 的合作旨在提供可靠且经济的运营，并在飞机的整个生命周期内提供维护服务。StandardAero目前在组装和维修超音速军用喷气发动机方面的资格、能力和经验使其成为未来商用超音速发动机 MRO 应用的智能解决方案合作伙伴。

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