NASA认为，在航空航天业竞争日益加剧的背景下，HyTEC项目对于确保美国在发动机技术领域继续处于领先地位至关重要。
大约一年前，NASA启动了投资1.91亿美元的混合热效率核心机（HyTEC）研制项目，目标是研制“高功率密度”的涡扇发动机核心机。该项目是NASA先进飞行器计划中的几个主要项目之一，其他倡议还包括研发桁架式机翼、高效的复合材料制造技术以及电力推进。
从字面上看，HyTEC项目名称中的“混合”是指未来新一代飞机采用混合动力技术，即更多地采用电力技术，需要从高性能的涡扇发动机中提取功率。
提升涡扇发动机性能
2020年2月，NASA首次公布了HyTEC项目，重点研究新一代涡扇发动机核心机涉及的各种先进技术。根据NASA的文件，这种核心机可能有助于单通道飞机在2030年代初期投入使用。
HyTEC项目的其他一些目标还包括将提高发动机的涵道比，并使增压比增加约50％。此外，该项目还准备验证涡扇发动机可以将10％～20％的功率提取作为机载电力。
HyTEC项目经理托尼·内罗内表示：“我们确实认为，可以通过减小核心机尺寸来大幅度降低燃油消耗。这一切都是针对未来的飞机。最终，全新研制的飞机将在10年后取代目前的波音737飞机。”
目前波音737MAX使用的LEAP发动机。
目前，NASA没有与波音公司合作进行该项目，合作伙伴将主要包括一些发动机公司，所研制的技术可以使全球的飞机制造商受益，而不仅仅是美国的飞机制造商。
HyTEC项目团队的目标是在2026年底之前制造和验证先进的涡扇发动机核心机。内罗内认为，HyTEC项目的研究成果与其他一些发动机改进相结合，可使下一代涡轮风扇发动机的效率比当前主要型号提高20％。
目前，HyTEC项目仍处于规划阶段，这意味着各个方面仍可根据需要进行调整。但是，内罗内期望HyTEC项目在经过高层审查后，将在今年夏天成为NASA的官方项目。
寻求缩小核心机尺寸
NASA已经与GE航空公司和霍尼韦尔公司结成了合作伙伴，并在今年2月份发布了一项草拟的需求，旨在寻求更多的工业合作伙伴。该机构希望与合作伙伴分摊HyTEC项目的研发成本。
HyTEC项目中，NASA与霍尼韦尔公司的合作包括低压涡轮技术的研制，重点研究如何缩小涡扇发动机的核心机尺寸。
缩小核心机可增加涡扇发动机的涵道比，从而提高效率。但是，发动机制造商已经充分利用现有技术尽可能地减小了核心机尺寸。针对未来需求，他们将需要新的材料和设计来进一步改进涡扇发动机的核心机。
缩小核心机尺寸面临诸多难题。
缩小核心机并不像缩小零部件尺寸那样容易实现。这是因为更小的核心机会更热，意味着工程师必须使用耐热性能更高且不易膨胀的先进材料。研究人员正在研究陶瓷基复合材料和先进涂层，研制冷却技术，并努力确保较小的涡轮叶片和导向器叶片能够承受多种应力。核心机内的间隙也带来了各种挑战，如叶片之间以及叶片与机匣之间的间隙。
内罗内指出，如果将叶片的长度降低一半，并且保持相同的间隙，则该间隙会产生更大的负面影响，因此，必须找到一种方法，使缩小间隙大致相当于缩小叶片的百分比。要实现这一目标，在设计上将需要实现一些重大的技术飞跃。
增加发动机功率提取
HyTEC项目的另一个主要目标是可以使“更多电”的飞机成为可能，即可以提取10％～20％的发动机功率输出作为电能。这意味着用传统上使用气动或液压致动的飞机系统有望替换为更轻、更简单的电子系统，也易于维护。
在现代喷气式飞机上，发动机提供了将其向前推进的主要动力，还提供了“辅助动力”来为机载系统供电，例如飞行控制、航空电子设备和机舱环境控制系统，后者为机舱提供空气调节。
早在1972年，NASA发布的一项研究结果表明，在喷气发动机的主轴上集成发电机，然后为所有辅助系统供电，这可能会使商用客机减轻10％的重量，由此降低所需的发动机总功率，从而改善燃油效率。
到20世纪80年代，波音公司对此进行了商业可行性研究，然后将“更多电子架构”引入到波音787“梦想”客机上，在总体设计上实现了预期效果。
波音787采用了多电架构，例如该机的起落架采用了电气制动系统。
基于当时的设计理念，波音787客机只是将大约5％的发动机功率提取作为电力。因此，NASA希望HyTEC项目可以促进更多的电气架构在飞机设计中得以普遍应用。
按照计划，涡轮测试工作将于2022年在美国俄亥俄州NASA格伦研究中心进行。NASA将通过各项测试来建立各种模型和其他一些工具，进而促进与GE公司合作的验证工作，预计3年后在格伦中心进行验证。GE公司的工作将涉及测试发动机如何以10％～20％的功率提取作为机载电力。
内罗内表示，如果能验证20％的提取率，我们将为未来的许多混合动力和电动技术打开大门。（温杰）
