减少航空油耗与污染 奇异「桨扇式发动机」再次重生

称为CFM Rise的桨扇式发动机计划，它具有0.8马赫的飞行速度，而燃油效率提升20%。（图/Airbus）

面对油价再次高涨，以及降低碳排的考验，航空业也必须全盘检讨现有的碳排放问题，现在的航空发动机都太消耗燃油，碳排放也太高了。这使得40年前曾被放弃的一种技术再次复活，也就是介于涡轮喷射与螺旋桨动力之间的「桨扇式发动机」（Propfan），它的外型相当独特，如同涡轮风扇被装到引擎罩之外。

新阿特拉斯（New Altas）报导，桨扇发动机也称无导管风扇（Unducted fans，UDFs），或是开放式转扇发动机（open rotor engines），于1970年代首次被提出，它们看起来有点奇怪，前部有光滑的机舱和进气口，后部却有两组旋转风向相反的涡轮风扇在转动。

这是因为当时国际上遇到第二次石油危机，油价居高不下，立即反应在航空业，于是这种航速高于螺旋桨动力，却有相同省油效果的航空发动机就被提出。

世界最大的航空发动机制造商奇异公司（General Electric，GE）就在1980年代提出了GE36桨扇发动机，能够推动客机以0.84马赫的速度巡航，与一般的涡扇发动机速度相同，但是却有30%的省油效率。原本波音公司也计划将727客机安装上GE36，改名为波音7J7。

然而在几年之后，因为海湾战争的后续影响，美国与阿拉伯联盟大致和解，石油输出国组织（OPEC）顺势解除石油禁运，燃油价格一夕之间暴跌，GE36的省油优势看不出经济效率，设计因此被搁置了40年。

奇异公司在30多年前就提出GE36桨扇式发动机，却因油价回跌而研发停止。（图/General Electric）

但是，现在这个时候，我们再次遇到战争、油价波动，另外又增加了环境减碳的国际共识，这使得桨扇式发动机再次被提出。美国奇异公司与法国赛峰集团合资成立的CFM国际公司，在2021年提出了Rise发动机计划，可以视为GE36的重生。

与GE36把桨扇安装在后半段不同，Rise发动机的桨扇安装在前方开口处，但原理是相同的。

GE公司表示，虽然近期燃油价格基本回稳，但是航空业仍然面临着降低碳排，甚至净零碳排的挑战。与车辆、船舶可以改成电池动力不同，航空飞行仍然很大程度仰赖碳基燃料，因此如何增进航空油耗效率就变得至关重要。

目前，CFM已经在地面上进行了大约400次测试，与此同时，GE也一直在进行计算机仿真，并且借用了美国能源部橡树岭国家实验室的「前沿」（Frontier）超级电脑，用于分析大型桨扇在高速转动时相互作用和效率。