Research on high pressure compressor

Abstract

High pressure compressors in the next generation of supersonic aircraft engines should have higher efficiency level under high loaded condition since engine weight and fuel consumption are required to be low. To achieve these requirements, research has been conducted under the HYPR (Hypersonic Transport Propulsion System) project. Three-dimensional airfoil design techniques using 3D-viscous analysis such as the scallop tip trench for rotor blades, secondary flow control for stator vanes and radial loading distribution optimization to improve matching of middle to rear stages were investigated and these new design techniques were applied to a five-stage axial-flow compressor design. Rig tests were conducted and the target efficiency of 91 percent was achieved. This paper briefly describes these new design techniques.

次世代超音速航空機用エンジンの高圧圧縮機は、エンジンの軽量化と低燃費を必要とすることから、高負荷条件下で効率が高水準でなければならない。これらの要件を達成するため、HYPR(超音速輸送機用推進システム)プロジェクトのもとで研究を行った。中段と後段の整合性を改善するために3D粘性解析を、スカラップチップトンレンチ回転翼、静翼2次流れ制御、および径方向負荷分布最適化などに用い、3次元翼設計法について研究し、またこれらの新しい設計法を5段軸流圧縮機の設計に適用した。リグ試験を行い、91%の目標効率を達成した。本報告は、これらの新しい設計手法について簡単に述べた。