世界上最大的航空發動機即將迎來結冰試驗

導讀：1月19日，周末當北京人民正在等待本周即將到來的2018年第一場雪時，準備禦寒時，太平洋另一端的加拿大中部的一批航空工程師卻在期待更冷的天氣，美國通用電氣GE的航空發動機測試工程師Eric Hegedus表示：「我們喜歡零下的天氣，並且為它祈禱。」

這種祈禱讓人感覺到他們很瘋狂，但Hegedus認為更讓人瘋狂的是，你坐的飛機飛行在惡劣的天氣中，遭受發動機結冰。這就是Hegedus和他的同事致力的目標，通過暫時駐紮在GE公司位於馬尼托巴省溫尼伯的飛機發動機測試，研究和開發中心，為世界上最大的航空發動機GE9X發動機進行結冰測試，而這裡的冬季平均溫度約為零下12攝氏度。

這種巨型航空發動機主要是為新型的波音777X而研製，可以產生超過10萬磅（約45.45噸）的推力。它使用了一個約3.4米長的風扇，現在正處在新飛機的後期研發階段。而從GE公司總部辛辛那提千里迢迢趕到溫尼伯的Hegedus就是想看看該發動機遭受風扇結冰和吞冰時，能否仍然穩定可靠。

GE公司在位於俄亥俄州皮布爾斯的工廠剛剛完成了其他測試（例如吞鳥和吞沙），整個團隊甚至還擴建並重新設計了試驗台，安裝了額外的風扇和噴嘴，來模擬在發動機高速下噴射空氣和水。

一旦他們安裝好一大堆感測器並將其與控制中心連接起來後，工程師們就會坐下來等待正確的溫度達到：-21~-23攝氏度之間。Hegedus表示：「毫無疑問，我們會在晚上得到最冷的天氣溫度，所以我們每天24小時電話待命。我們可能會在早上6~8點之間工作，通過運行發動機採集數據來進行評估。」

值得一提的是，這些測試並不是要模擬高空條件，比較高達30000英尺（約9144米）的空氣比加拿大任何一個地方都要冷得多，而且發動機在運行過程中會穿越各種雲層，遭遇濕潤空氣和空中結冰的事情經常發生。因此該團隊以不同的速度運行發動機，以代表不同的飛行階段，同時通過採用蒸氣流噴射，以模擬飛機在寒冷天氣中可能遇到的各種雲。

你可能會認為作為世界上最大的航空發動機，其內部燃燒產生的熱量已經足夠蒸發任何試圖接近它的冰塊。然而事實是，除了發動機的核心機之外，大部分的零部件的溫度並不高，包括風扇後面的低壓壓氣機。

因此，冰可能會在發動機風扇進氣錐和十六個巨大的風扇葉片上積聚，額外的重量可能導致航空發動機失去平衡，或使得風扇葉片在風扇機匣上摩擦和磨損。此外，冰也可能在航空發動機的外涵道形成，導致航空發動機的涵道比失衡。

在許多飛行條件下，發動機結冰是不可避免的。而這些測試是保證設計的發動機裕度和可靠性足夠大，能夠容忍這種情況，並繼續長時間穩定可靠的飛行。除了被動的可靠性設計外，航空發動機還有一些主動的除冰措施，比如飛行員可以通過改變發動機的轉速來減輕結冰的可能性或使得冰塊簡單的脫落。

幾年前，GE9X發動機已經經歷了工程測試（航空創新是一個漫長的過程），所以在這個階段，工程師不會認為發動機需要對特定條件進行哪怕很少的修改。Hegedus表示：「根據我們的經驗和以前的測試，我們已經在發動機上應用了如此處理積冰的所有最佳工程手段，因此我們預計此次測試將是一個無驚無險的平穩試驗過程。」

GE9X發動機的此次結冰試驗將持續到4月份左右，預計晚些時候天氣將更加寒冷，當然，如果Hegedus和他的團隊幸運的話，也許溫尼伯的寒冷天氣能夠提前到來，讓他們更快的把試驗工作完成，從而更早的回到溫度的美國南方。

(編輯：Allen)

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！