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  • 1 # 航小北的日常科普

    首先來說,波音和空客是製造飛機的,所謂的鋸齒是下圖中發動機上的鋸齒,這些東西不主要歸波音和空客管,應該主要歸GE、普惠和羅羅三家發動機設計公司設計【當然,肯定跟飛機設計也是有對接的】,所以說,這個問題問的是錯的。

    其次,這個鋸齒邊是用來幹什麼的?這個鋸齒邊在學術上的名詞叫noise-reducing chevrons,大概意思就是減噪V型條的意思。

    那麼為什麼把邊緣做成鋸齒的樣子就可以降低噪聲了呢?

    因為民用航空發動機是大涵道比渦扇發動機,意味著有大量的外涵道氣流要經過渦扇發動機前面的大風扇加速之後排出。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扇,而且可以看到,透過風扇加速的氣流速度要比發動機外面的氣流更快。

    所以說這就很好理解了:發動機後面有好多股氣流,最內圈的氣流最快、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。

    但是這些氣流最後都要混合到一起,而如果這些速度快慢不一的氣流混合的不好,就有可能會發出很大的噪音,對於發動機的效率也是有影響的。

    所以說在發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,中間有兩個介面,所以有的發動機會有兩處鋸齒,有的發動機只有一處【在裡面或者在外面】,有的發動機一處都沒有【如下圖所示】。

    而加了鋸齒前後氣流混合的狀態可以看下面這張圖中的模擬,可以看到,加了鋸齒之後,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動機效率的。

    哪些發動機會用這種鋸齒形結構?

    事實上,就我查到的專利來看【下面這張圖就是相關的專利,實際上我沒有截圖截全】,無論是GE,還是普惠,還是羅羅公司,都有相關的專利,甚至於斯奈克瑪、波音公司、空客公司也都有,我甚至於還看到了中國的商發公司 。所以理論上他們都是可以用這種帶鋸齒的結構的。

    但是實際在使用的時候,各個公司有各個公司的考量,因為這些鋸齒結構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的資料,這種降噪措施事實上根據不同的涵道比、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,有些公司採用兩條鋸齒邊,有的公司採用一條,有的公司一條也不採用,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發動機,下面這幅圖是GE公司的GenX發動機,所以說不同情況用不同的結構,完全看航空公司、發動機公司、飛機制造公司協商的結果。

  • 2 # 依然是攬勝

    抱歉,波音和空客都是隻造飛機不造飛機發動機!造飛機發動機的熟悉的有三家,英國的羅羅,美國的通用電氣和美國的普惠(注意不是惠普)。你說的這個鋸齒就是通用電氣設計的並且用在GEnx系列的發動機上(就是787上裝配的那臺)

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