欧洲正在合作开展新型航空发动机核心机概念（Newac）项目研究，旨在开发低排放发动机的新型核心机的预研技术。该项目以欧洲航空研究顾问委员会制定的“远景2020”目标为指导，将对发动机的核心机技术进行深入研究。其初期目标是在20世纪发动机（如遄达700或CFM56-7B）基础上，将二氧化碳（CO2）排放降低6%，氮氧化合物（NOx）的排放降低16%。

    在MTU公司的技术统筹下，投资达7100万欧元的Newac项目将分解为6个子项目（代号为SP），其中有4个子项目用于核心机概念设计：MTU领导的SP2项目是要改进该公司长期研究的间冷回热技术；罗·罗公司领导的SP3是一个间冷核心机（没有回热）项目；MTU负责的另一个项目SP4是一种主动控制核心机技术；斯奈克玛公司领导SP5流量控制核心机项目。另外两个子项目分别是由Avio公司负责的创新燃烧室的概念设计和由罗·罗公司负责的所有发动机先进技术的整合项目。

    主动控制技术

    用于核心机概念设计的4款发动机中有3款将进行台架试车，只有SP4将进行全面的核心机测试。为进入这一阶段，MTU正在开发主动喘振和主动间隙的控制以及主动冷却气流冷却（ACAC）技术。

    MTU计划在一个闭环控制系统内同时采用主动喘振和间隙控制系统。压气机的来流和从机匣吹向叶尖区域的气流在转子尖端形成了非常小的一块三维流场，这将移动叶尖间隙后的涡流，使在滞流区域的低动量的一小团气流也重获能量，从而提升了压气机前几级的叶尖处于非设计工况下所能达到的稳定极限。MTU表示，除此之外，这种设计还能减少气流进入时的叶尖损失，从而降低转子叶尖的载荷。同步工作的主动喘振控制和MTU开发的径向间隙管理系统将减少尾流的叶尖漏泄。迅速驱动系统结合传感器能测量出实际叶尖间隙并即时输入到闭环驱动系统中去。

    另一个工作重点在于主动冷却气流冷却（ACAC）系统。目前的发动机，有25%的总流量是用于空气冷却的，而MTU认为ACAC系统一旦成功，就能大大降低这个比例。目前发动机的固定冷却系统是按照起飞和爬升时发热最大的工况来设计的，而到了巡航时，发动机的冷却系统还是要抽取与起飞和爬升时同样比例的空气，这显然很不合理。而ACAC系统通过发动机涵道中的热交换器能主动控制冷却空气的温度。为了使发动机效率损失降到最低、同时最大程度的优化冷却系统，Newac正在开发一种系统，通过涵道热交换器能为处于所有飞行阶段的发动机提供冷却空气。

    MTU将ACAC系统细分为几个关键因素进行研究，其中最为关键的是优化冷却系统。一方面，需要对现有涡轮叶片技术进行改进，找到合适的叶型是减少空气流量的最优冷却方案；另一方面，还要为热交换器选择合适的尺寸和类型，能对超高压强的气流进行管理，特别是由于第一次采用非圆几何的冷却管，需要进行革命性的设计。其他方面的改进包括压气机后锥的构型及与ACAC兼容的燃烧室机匣。

    间冷回热发动机

    关于间冷回热技术，MTU高层表示，最终目的是要实现发动机的总热量的匹配，包括飞机和发动机的热匹配。在Newac项目之前，MTU已经在欧洲的环境友好航空发动机部件验证（Clean）项目的支持下推进了先进热交换器的研制验证工作。试验表明，该发动机有潜力实现17%以上的节油目标。不过，欧洲的用于航空发动机的先进排气回热技术（Aerohex）项目显示，间冷气流有压力损失，并在进气口出现了非均布热气流。

    MTU在SP2项目下完成间冷回热核心机（IRC）技术的进一步台架试车，并打算在2009年年底开始全尺寸的高压压气机的发动机试验，以验证SP4项目中的主动核心机技术。MTU将在慕尼黑开展试验工作，并基于ATFI试验用的原型机的关键部件，包括新的高压压气机机匣、沃尔沃制造的燃烧室机匣和另一家公司制造的传感器。

    MTU对回热装置的研究工作将在该公司负责的洁净空气发动机（Claire）项目的下一阶段工作中进行，Claire项目的目标是到2035年减少30%的CO2排放量，第一阶段是与普惠公司合作，开展齿轮传动涡扇发动机（GTF）的研究工作，降低15%的 CO2排放量。第二阶段是到2025年，通过涵道式对转风扇的技术，在以上基础上再降低5%，概念验证机在2012年~2013年左右能完成。第三阶段，再降低10%的CO2排放量的目标将通过综合对转GTF技术、“灵巧压气机”技术、ACAC技术和回热技术来实现。同时还将整合MTU基于型管矩阵而开发的先进热交换器，用于高气动热阻和高效率的应用，该部件与在Clean项目下进行试验的间冷回热发动机概念中的关键装置类似。

    在Newac项目的支持下，罗·罗公司对IRC进行了研究，涉及中压压气机和高压压气机间安置间冷装置的概念设计。公司认为自己还是具有优势的，间冷技术对于大型发动机而言更合适，而罗·罗公司的三轴发动机就很适合采用该技术，因为空气可以从中压压气机中提取，进入间冷装置，然后又回到高压压气机重新压缩，最终在喷口回热。目前的挑战是减轻重量、提高效率和降低损失。

    由于间冷回热技术在减少污染物排放和降低油耗上颇具优势，欧盟委员会第七框架协议下的两个重大研究项目都将其列为未来动力的可行概念之一。此外还有罗·罗公司领导的为期3年、投资5000万欧元的“梦想（Dream）”项目，该项目旨在开发基于开式对转转子的新型发动机概念。

    “洁净天空”项目

    “梦想”并入了欧洲最新启动的“洁净天空”（Clean Sky）项目，这是一项投资达24亿欧元的自主联合技术（JTI）项目，研究范围涵盖：开式转子、GTF和先进的传统涡扇发动机。

    罗·罗公司在“洁净天空”项目中负责开式转子和以遄达为基础的新型三轴发动机的概念机，之后很有可能接手间冷回热系统的研发工作；MTU则负责GTF的开发；斯奈克玛负责两款验证机的研制。罗·罗公司预计在2012年开始进行齿轮传动的开式转子试验，这将是由对转转子驱动的桨扇结构；斯奈克玛在法国国家项目的支持下已经开始了对开式转子的研究，将在“洁净天空”项目的支持下继续开发。 （刘胜君译自《AW&ST》）