尊敬的各位院士、各位专家、各位朋友，下午好！非常高兴有这个机会来介绍一下最近的一些新的一些研究工作的进展。应该说这个题目反映了它的关键的一些用词，通俗地讲就是我们这几十年大大量的在采用弯掠叶片，为什么要采用弯掠叶片？就是试图去解释这个问题。 那么弯掠叶片有什么原因造成的？当然这只是一个非常初步的工作。应该说只是一种简化模型的初步验证以及一种对机理认识的一种描述，那么真正我想这个认识是成立的，并且能够可用于我们的一些设计系统，帮助我们的设计人员开展设计。那么这个过程我觉得还是需要一个比较漫长的过程，当然因为开展的这个工作，对于弯掠叶片我实际上是在做博士的时候就开始了为了跟踪美国人跨音压气机弯掠叶片的这个概念，也就是刚才刘院士说的EPT计划所提出来的掠型叶片，在EPT（音）的计划里面叫掠空气动力学。 那么当时在读博士的时候就开始发展设计软件，然后开始做设计工作，做后掠叶片的设计工作。那么应该说到现在已经有23年，23年来我的所有的研究一直是在掠和怎么样去设计掠这个方面去做工作。但是即便是这样，这种认识也是一个最近半年之内才真正挖掘出来。挖掘出来一些超越西方人所具有认识的一些内容，所以在这里非常高兴有这个机会给大家汇报一下。 报告的内容主要包括就是掠是什么，为什么产生的，产生的发展过程是什么样的，这是作为一部分前言。那么掠空气动力学进一步的一些现象在这几年在不断被披露，这些现象的背景背后的内容是什么，在这里也做一些阐述。然后就是周向，进口的周向不均匀性产生的作用，对一个叶片的作用在掠的时候产生了多大的影响对这个进行描述。然后用一些简单的模型来验证这个掠空气动力学的这个周向不均匀性这一掠空气中所具有的效应，最后做一个结论以及对一些设计过程中大家在进行叶片设计的时候如果要采用掠所希望能够提出的一些建议。 那么作为一个航空发动机它最基本的单元体要素就是压气机、风扇、涡轮，那么这些基本的部件从属于叶轮机械，以一个航空发动机、民用航空发动机大谈到你的民用航空发动机的这么一个风扇的性能为例，那么在我们每天或者每一次坐飞机的时候实际上我们并没有感受到它的技术的发展。但是事实上对于一个民用发动机来说即使是一个进口的大风扇它的技术在这三十年内已经产生了翻天覆地的变化，这种变化主要体现在它的性能指标上就是高能载荷，它要求有比较低的叶片切线速度来实现适度的压比不是过高的压比。那么所谓的比较低的切线速度是410米/秒，因为什么呢？这个标准的操场跑一圈有一秒钟，这个时候这些产品所具有的这种切线速度已经超过了音速。一旦这些固体在被碰撞的时候极易产生破坏，当然了这几年依然在往极易产生破坏的路上在走在采用掠，职业线刚性是最好的，对结构产生，对应力强度产生破坏。 第二个就是发展的一个就是…所意味着就是要在极小的环面积内完成这些流量的工作。那么它的进步体现在哪儿呢？就是在上个世纪90年代这个碳素还是在190公斤/秒/平方米，而现在最新的航空发动机已经要做到208公斤/秒/平方米，为什么要做到呢？就是一个发动机的迎风阻力是跟它的环面直径直接相关的。为了减少迎风阻力，那么就要把这个流量提高，那么这个流量提高的过程中对我的设计难度就是在提高。这个不用掠，这个流量基本上是达不到这么一个指标…参数的。 那么第三点就是要有效率。91%的效率现在是最新的涡扇发动机，民用涡扇发动机ES所具有的效率值，它的设计指标。那么这个指标比职业线的时候所产生的指标已经高了有四个点就是…的效率。那么采用职业线的时候的指标就是在90偏高一点，如果再早期的有申奥的，有出台的，有没有出台的也能到89左右，所以这种效率增强也是非常明显的。 还有一个指标就是它的产生…，就是你必须存在一个在你所有的来流发生机电，包括有测算工，机电，包括整个飞机在颠簸的时候我依然能够维持发动机不发生喘振就是抗机电能力以及抗衰变能力。那么这个值通常在没有机电情况下需要达到18%，那么这些参数的综合使得航空发动机任何一个部件，叶轮机部件都变得，尤其是压气机部件在气动上变得非常难以，如果没有新的概念基本上是得不到这些参数进步的。

那么从发展来看，从…五百所具有的对效率的技术进步，所体现的两个飞跃。一个就是在它取消素材，使得效率有了一个大的增长。还有一个就是利用…和高负荷。三维数字模拟也能作为一个工具，这个工具是我们今天不可或缺的一个工具。但是如果希望通过三维树脂模拟来提高效率的话，罗罗公司已经告诉我们你的收益是非常小的。所以…大的还是在一种设计思想，刚才我们这个王总说了这个航天发动机就是一个机械。那么这个机械要设计出来首先我觉得应该有设计思想，那么这个设计思想绝不是拷贝西方人的几何构型，换句话说俗话讲copy，一定要有自己的思想来产生新的构型。那么首先原理、机理一定要通，所以从这样看罗罗公司走的路实际上在推动它的产压系列的时候弯掠的作用已经起到了非常大的作用。但是我们在产品上看不到这种进步所走过头的东西，但是作为一个实验件罗罗公司同样把一种概念极端化了，把掠的概念极端化，极端到一个叶片的三维几何形状基本上不能进行工程应用。所以我们在所有的形状上看不到罗罗公司针对这个叶片被使用，这意味着什么？就是在过度的复杂体格叶片情况下我们带来的是我们结构的一种丢失。就是我们的应力，我们的振动，我们的碳素问题，我们的高频振动问题，我们的可靠性问题全都会恶化。所以这就要求我们，我们为什么要掠？你气动化要为什么要破坏结构来产生掠？所以从这个角度就是说我们能不能找到一种途径从叶片的本身并不产生过大的掠，但是它依然能保持掠 所需要的先进性特征。那么如果要找到这一点，我们必须做得一件事就是掠的机理是什么？掠是由什么参数变化所引发的。 为此我们回顾一下掠是怎么产生的？70年代应该说掠从后面第一次出现，美国人就开始在压气机在发动机里头寻找掠的途径。更广义的说就是发动机气动的全部概念都是建立在飞机机翼的基础上的，成功的案例被保留下来。比如说发展到压气机的普通，这是一个成功的案例。不成功的案例都被废弃了，比如说涡绕流绕流器，都没有被压气机真正的使用下来。这是由于飞机和压气机所具有的需求不一致所造成的，飞机追求的是声音和主力的关键，而我们压气机是追求的是压缩功和效率的关系，这样的话导致了后面一系列的变化。这个例子也说明等于整个的这个飞机的掠这个概念首先是被用在了压气机，但是可惜地是没有成功。这个没有成功所产生的结果是什么？就是所有的这些指标没有达到飞速掠线所具有的性能。也就是说后掠在压气机里面，在跨音压气机里面向上，这一点仍然是非常有益的。那么在1990年美国普惠公司…先生在总结的时候他说了这么一句话就是没有预计到的一个定向分布在叶片的前沿这就找出来了，就是说如果…之后。以至他认为如果我用三维…模拟去控制这部分前掠，那么他就能够控制住这个…的概念的一种设计，这个…这个设计概念来产生一个后面压气机具有所有的性能提高的…。 那么在90年代普惠公司就做了这么一个例子，就是在它原来职业线的基础上，职业线的基础上做了这个前掠这个大，然后由此产生了一个结果依然非常，这个也是采用设计，但是所有的这个参数依然没有达到它职业线所具有的性能。这就意味着三维进来以后依然我们没有找到…，美国人也有它认识的过程，也有它没有找对地方的时候。那么与此同时，另外一位专家就是他认为像设计是没有用的，是不适合压气机的。他认为激波控制是掠最重要的一个因素，于是就在他过去…的基础上开展了三维激波控制的这个研究。同时对三维激波损失就是…损失进行了建模，那么也产生了一系列的个体具有跨音略叶片的这种设计和实验。包括后掠，包括这种职业线掠分析的，包括前掠的，包括职业线性质的做了大量的实验比较。当然应该，我再加一句每一个职业线在现在中国制造的价格起码是五百万。所以它不下十个实验件来开展这样的对比工作，所以这种实验有时候我们不需要找到真正的机理，但是我们可以通过实践来修正我们的认识。但是在我们国家这一点非常困难，就是我想做一个实验件钱都凑不起。 那么最后的结论是什么呢？就是全面达标，对于前掠来说。不但…超过了职业线，效率超过了职业线，流量也维持了原来的一种特征。那么这个归结于什么原因呢？就是前掠所具有的低波强度和低波被有效的抑制。那么这个在叶片的边部得到了一个改革的降低，改革的降低所产生的效果就是…等等，就是我们的…都有间隙。如果你想把这个间隙的不敏感性增加的话，你一定要把…部的载荷做到降低。做到降低有不同的手段，但是不管哪一种手段都是会有效的，这是西方人文章里头所表述出来的。 那么第三就是反向的一种损失的一种积累，就是反向的这种参数被抑制，也就是说在你前掠的情况下我的边界层流动很快会离开这个通道，而不会在叶片内部产生…。然后由此这些原因会增加我的前掠叶片的，所以前掠叶片的往往比职业片的可以直接提高5%，甚至以上。那么后轮所带来的一个好处呢就是它的流量可以得到有效提高，但是它存在的问题就是