发布时间：2026.01.15
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激进的“开放式风扇”设计成为满足波音和空客降低燃油消耗需求的提案之一。
通用电气航空航天公司的工程师们，作为全球最大的飞机发动机制造商之一，过去三年里成为了全球两台最快超级计算机的主要用户。借助美国能源部提供的计算资源，他们得以模拟一种新型发动机概念的运行表现，这种发动机被认为有望成为未来商用航空的主力。
通用电气与其合作伙伴、法国发动机制造商赛峰正共同研发一项名为“开放式风扇”的革命性设计技术，这种发动机的风扇叶片无需外壳保护，直接裸露旋转。
CFM International 这家合资企业认为，开放式风扇技术是推动下一代窄体飞机发展的关键。窄体飞机是全球航空公司机队中执行短途和中程航线的主力机型。空客和波音都在研究各自畅销机型 A320 和 737 Max 的后续机型方案。
该行业面临重大挑战：气候变化对商业航空构成严峻威胁，若要实现到 2050 年净零排放的目标并保持增长，下一代飞机必须大幅降低燃油消耗。
空客和波音预计要到 2030 年代末才会推出新机型，但鉴于研发周期漫长，发动机制造商正努力寻求显著提升燃油效率的方法。通用电气和赛峰的高管认为，开放式风扇设计在降低燃油消耗方面潜力最大，预计可实现约 20%的效率提升。
“整个行业乃至全球都迫切需要发动机性能实现质的飞跃，”GE 未来飞行副总裁 Arjan Hegeman 表示。“你可以选择在现有发动机架构基础上进行改进，但其提升空间非常有限。”
开放式风扇发动机没有传统涡扇发动机那种包裹风扇的整流罩，因此重量和阻力更小，这使得风扇可以做得更大，从而提升燃油效率。
这并非新技术，早在上世纪 80 年代，通用电气就曾进行过相关设计测试，但噪音等技术难题阻碍了其发展。Hegeman 表示，借助超级计算机，通用电气得以优化风扇叶片的设计，从而降低噪音。
萨弗兰首席执行官奥利维耶·安德里耶斯在去年十二月访问伦敦时表示：“物理原理非常明确：开放式风扇相比传统的有导管设计，能显著降低燃油消耗。”
CFM 正与空客合作开发其开放式风扇发动机的原型机，全球最大的飞机制造商计划在本世纪末对一架改装后的 A380 超级巨型客机进行试飞。这些试飞将为未来如何为下一代飞机提供动力提供重要参考。
空客高管坚称，集团尚未就发动机类型做出最终决定。目前，他们也在与其他发动机制造商劳斯莱斯以及 RTX 旗下的普惠公司就各自的方案进行洽谈，这些方案主要集中在更为传统的封闭式风扇设计上。
劳斯莱斯专注于为大型宽体飞机制造发动机，计划于 2028 年开始对其新型 UltraFan 发动机的缩小版原型进行地面测试。公司表示，正在与“所有相关方”进行洽谈，力求建立稳固的合作伙伴关系，以抓住这一千载难逢的机遇。
富时 100 指数集团的研究与技术总监艾伦·纽比表示，公司“对开放式转子发动机非常熟悉”，但已得出结论认为这并非下一代飞机的合适技术。
尽管开放式风扇发动机承诺提高效率，但他补充道，“考虑到配备这类发动机的飞机所需的额外安全措施，这在很大程度上抵消了其带来的优势”。
普惠公司正在研发第二代涡轮风扇发动机，专为下一代窄体客机设计。商用发动机部门总裁里克·德尔鲁表示，普惠经过评估认为，开放式螺旋桨结构在安装、整合、噪音控制及工业制造方面存在诸多挑战，这将增加整体实施风险，且可能削弱燃油效率的提升效果。
航空专家表示，行业需要吸取当前发动机存在的耐用性问题教训，这些问题导致航空公司维护成本上升。空客本周表示，经历了过去两年的严重短缺后，今年发动机供应预计仍将紧张。
李汉新闻与分析的航空与经济分析师比约恩·费尔姆表示：“航空公司对下一代发动机的期望是：希望你们控制维修成本，同时实现 15%的燃油效率提升。”
GE 的 Hegeman 表示，公司已经在早期试验中融入了这些经验教训，包括耐久性测试和吸入灰尘的测试。
对于开放式风扇，CFM 需要解决设计上的特定挑战，尤其是安全问题，因为缺少了发动机外壳。飞机机身可能会增加防护装置，以加强那些可能因风扇叶片断裂而受损的部位。
如果空客最终与 CFM 合作，这将影响飞机的设计，尤其是在发动机布局方面带来复杂性。空客正在研究开放式风扇发动机的多种安装方案，包括传统的机翼挂载和机身尾部挂载两种选择。
Agency Partners 分析师 Nick Cunningham 表示，单纯将开放式风扇发动机悬挂在“传统管状机翼”飞机的机翼下，从认证和效率角度来看，都存在较大难度，难以实现。
他认为一种解决方案是采用“融合机翼机身”设计，即机翼与机身融为一体，并将发动机安装在机尾位置，这样可以有效解决噪音和安全问题。
通用电气和赛峰都强调，他们目前专注于完善开放式风扇发动机的相关技术，尚未准备好正式启动开发。
萨弗兰的安德里耶斯表示：“我们为开放式风扇开发的大部分技术同样适用于有导管的风扇。”不过，他补充说，最终的决定权在于空客和波音，因为两家公司都无法在燃油效率方面落后太多。
赫格曼认为，一旦制造商能够证明开放式风扇发动机的安全性和效率，业界和乘客都会接受这种技术：“是的，它看起来确实不同……但我认为这种不同是有原因的。这是一种全新的产品，无法与传统发动机相提并论。我们希望它能成为新的行业标准。”