走親訪友送禮首選，世界最大最胖航空發動機，羅羅UltraFan
給大家拜個早年！馬上春節了，今年掙到錢了嗎？你是不是還在發愁，過年走親訪友送什麼禮物？今天給你介紹個好東西，送親戚送朋友都很有面兒。
2022年末，羅羅公司研製的世界直徑最大的渦扇發動機，UltraFan，超扇發動機，完成了樣機製造。羅羅發動機公司，航空元老英國在民用航空上僅存的顏面，曾經和空客一樣，押寶了大型寬體客機。
空客研製了載客數超過800人的A380，羅羅在2011年，賣掉了國際航空發動機公司的股份，不再搞窄體飛機發動機，專註打磨自己的遄達系列發動機，給寬體大飛機提供動力。
最終，A380英年早逝，空客公司在晚上都不敢哭得太大聲，怕大西洋對岸的波音笑話。
而退出窄體客機發動機市場的羅羅，雖然寬體客機業務有聲有色，把遄達發動機裝在了全世界每一款寬體客機上。但是，全世界航空運輸的主力，依然是窄體客機，飛機銷量碾壓寬體。
在過去三年疫情的衝擊下，整個航空業不好過，而動不動就拉好幾百人的寬體飛機，更不好過，在地上一趴就是好幾周。
押錯寶走錯路又趕上災年的羅羅公司，在晚上也不敢哭得太大聲，怕大西洋對岸的通用電氣笑話。
如今，遄達發動機的升級產品，超扇，羅羅已經打磨了10年。羅羅對外吹牛說，超扇相比遄達，燃油效率提升了25%。之所以這麼省油，和它超大的尺寸密不可分。其中發動機最前面的大風扇，直徑就達到了140英寸，將近3.6米。
這什麼概念呢？這個尺寸，和波音737的機身截面，只差了一丟丟。
羅羅為什麼要造這麼個大傢伙？飛機發動機，難道是越大越好嗎？確實，對亞音速客機來說，發動機還真的是越胖越好。
只要飛機的個子夠高，腿夠長，只要發動機提溜在機翼下面，它不擦地，更胖的發動機確實會更省油。因為越胖，一般就意味著它的涵道比越大。
超扇發動機的涵道比，達到了驚人的15:1。這意味著，發動機抽的所有空氣，有94%是不進入核心機，不參與燃燒的。只是經過最前面那個大風扇，稍微被加速一下就排出了。
雖然速度增加不多，但是勝在量大。所以這部分空氣其實是產生推力的主力，佔比最起碼能到90%。
你要是對這個15:1的涵道比沒啥概念，咱拎兩個發動機作為對比吧。目前全世界著名的超大型發動機，GE90，它的涵道比是9:1。
而現在窄體機上常用的發動機，波音737、空客A320以及中國的C919都用的Leap系列發動機，它涵道比是11:1。
發動機的涵道比指的是流過外涵道和內涵道的空氣流量之比。涵道比越大，發動機吸的空氣，進入到核心機去參與燃燒的比例就越低。
其實空氣無論是走裡面還是外面，速度都會增加，都能產生推力。但是，它們產生推力的效率不一樣，差別很大。
外涵道的空氣，是把大量的空氣增加一丟丟速度；而內涵道的空氣，是把一丟丟的空氣增加很大的速度，而且溫度也會上升很多。
從能量守恆的角度定性來看，內涵道這些溫度又高速度又快的空氣，從發動機屁股那噴出去，產生推力的同時，是不是也帶走了很多能量？很浪費。
這麼解釋，可能聽著有點糙。本來我是想弄兩個公式擺在這裝裝逼，後來想起魯迅的名言：公式多一條，觀眾少一半。就咬咬牙忍住了。
在民航客機出現的這幾十年，為了讓飛機更省油，機票更便宜。工程師們努力的方向，主要就三個：第一個，是給飛機減重，讓飛機更輕。於是，造飛機的主要材料，經歷了從木材，到鋁合金，再到碳纖維複合材料的進化。
第二個，是優化飛機的氣動外形。於是，飛機的機翼，出現了各種很講究的翼型，出現了優雅的超臨界機翼。並且為了生存，一輩子剛正不阿的機翼，還變彎了。
第三個，是提高發動機的效率，讓發動機更省油。於是，客機用的發動機，越來越胖，涵道比越來越大。
1949年首飛的彗星客機，它發動機涵道比是……0。這個0代表啥意思，我就不解釋了，讀者人才多，肯定懂。
1967年首飛的737-100，發動機的涵道比約等於1。
1984年首飛的737-300，發動機就胖了很多，涵道比增加到了6。這也讓小短腿737開始力不從心，發動機無奈開始變扁，很醜。
而到了2016年首飛的737max，發動機涵道比更是達到了11。737終於塞不下，儘管後面把發動機的涵道比降低到了9，這個老年機依然吃不消。
最終導致了印尼獅航和衣索比亞的墜機，三百多人遇難。
除了提高發動機涵道比，其實還有個努力方向，就是提高發動機渦輪前的溫度。理論上來說，渦輪前的溫度越高，發動機的效率也就越高。但是，這也就說起來簡單，做起來那可費勁了。
渦輪前溫度太高，材料扛不住，容易把機子燒壞。另外對於客機用的發動機，即使材料耐燒，也不敢卯著勁兒提高渦輪前溫度。因為空氣中的氮氣和氧氣在高溫條件下，會生成氮氧化物，什麼一氧化氮二氧化氮。
這些東西，很噁心，北歐環保少女一生之敵，雖然她可能也不知道這些都是啥東西。
燃燒的溫度越高，生成的氮氧化物也越多。現在咱幹啥都講究個環保，歐洲推出個清潔天空計劃，給造飛機造發動機的公司挺大壓力，不敢把渦輪前的溫度弄到太高，有這本事一般都用在戰鬥機上了。
羅羅這個超扇發動機，你一上手，就能看到最前面那個超大的風扇，也可以說是發動機的第一級壓氣機。
因為它在最前面，所以要夠結實，不然扛不住鳥撞。同時，還要夠輕，不然這麼大尺寸，會導致發動機太重。最終，羅羅用了碳纖維複合材料和鈦合金的結合，在風扇葉片前緣，用鈦合金，增加強度。風扇的本體，用碳纖維，減輕重量。
驅動這個大風扇的，是發動機的渦輪。但是渦輪轉的快，風扇轉的慢，為了讓它倆配合好，中間就要有變速箱，跟你小汽車的變速箱功能一樣。
超扇發動機的變速箱，很有勁兒，功率達到了50兆瓦。啥概念呢，打得過500輛小汽車。
英國這個航空發動機百年大廠，想用這個發動機，保持自己在寬體客機領域的優勢。同時借這個機會，把自己曾經丟掉的再拿回來，重回窄體客機。雖然能不能回去，是另一碼事。
超扇發動機的推力範圍很大，大小飛機都能用。至於說怎麼實現的，我想應該是保持發動機的核心機不變，減小它的涵道比。讓發動機尺寸更小，重量更小，推力也更小。這也是航空發動機領域很常見的改型辦法，簡稱換殼。
如今，超扇發動機的樣機雖然已經造出來了，但是加上後面的測試和取證，最快估計也要到2030年才能搞好。你現在買一台當擺件還可以，但是真想讓它轉起來，可能還費點勁。
你看，從現在到2030年，再加上前面花的時間，即便是羅羅這種百年企業，研製個新發動機，都得用20年，不容易。
至於說這發動機會裝在哪個飛機上，這還不知道，新的飛機型號還沒冒出來，這也是讓本就不好過的羅羅最傷心的地方。超大型飛機已經成為牛夫人，導致超扇這種超大型發動機，也瑟瑟發抖。
好，今天到這。歡迎點個贊，轉發視頻到相親相愛一家人家庭群。我是馬卡耶夫，咱下期見！
