全球最大商用航空發動機首飛 直徑接近波音737機身寬度
GE9X有16個碳纖維渦輪扇葉、19個3D列印的燃油噴嘴和超高增壓比的高壓壓氣機,首次飛行持續超過4個小時。
圖片來源:GE航空
經過長達五年的研發,GE航空推出的全球最大航空發動機GE9X,完成了首次飛行。
3月14日,一架波音747在美國加利福尼亞州飛上天空,這架測試機上安裝了一台GE9X發動機。首次飛行持續超過4個小時,試飛員完成了測試清單,並對GE9X的多個系統進行了測試評估。
GE航空GE9X項目負責人Ted Ingling表示,測試取得了圓滿成功,未來幾個月間,研發團隊還將進行多次飛行測試,積累該發動機在不同高度的飛行數據。GE9X發動機的認證測試從2017年開始,預計將於2019年完成。
和其他渦輪發動機類似,GE9X也由壓氣機、燃燒室和渦輪機組成。但其16個碳纖維渦輪扇葉、19個3D列印的燃油噴嘴和超高增壓比的高壓壓氣機則讓GE9X的性能更加出色。
在測試場的GE9X 圖片來源:GE航空
GE9X還有著世界上最長的航空發動機風扇葉片,風扇直徑達到134英寸(約合3.4米),相當於兩個成年人的身高。大家熟知的波音737客機的機身寬度也不過3.76米。
與此前最大的航空發動機GE90 相比,GE9X將風扇葉片數量由22片減少到16片,這能減輕風扇重量,也提高了風扇轉速,從而更好地配合低壓渦輪發動機的轉速。
圖片來源:GE航空
藉助3D列印技術,GE9X發動機所使用的燃油噴嘴在製造過程中一次成型。在避免了此前大量單獨部件焊接工作的同時,使噴嘴重量減少了25%,也提高了燃油效率。與GE90相比,這款發動機可以節省10%以上的燃油。
圖片來源:GE航空
在壓氣機方面,通過11級經過全三維設計的高壓壓氣機葉片,GE9X的高壓壓氣機增壓比由19:1提升到27:1,從而將發動機的整體增壓比由42:1提升到60:1,進一步提升發動機推力。數據顯示,GE9X的推力可達10萬磅,約合45.3噸。
據GE航空介紹,GE9X也將是其有史以來生產的最安靜的發動機。
圖片來源:GE航空
GE航空表示,在關鍵部件上使用的陶瓷基複合材料(CMCs),使GE9X可以在高達1316攝氏度的工作環境下正常運作。陶瓷基葉片的強度是金屬葉片的兩倍,重量卻只有金屬葉片的三分之一,同時也有著更好的熱傳導效率,可以有效降低油耗和污染物排放量。
數據顯示,GE9X的氮氧化物排放量較最新頒布的污染物排放標準CAEP/8降低了30%,這也將是GE航空所有發動機中排放量最低的一款。
目前,GE9X的訂單數量已經接近700台。今年下半年起,GE9X將被安裝在波音777X上,並從2020年起,隨波音777X客機服役。
GE90-115B 圖片來源:GE航空
此前,全球最大的航空發動機是GE於2004年投入市場的GE90-115B,該發動機試驗推力達約12.79萬磅,大約可推動兩台波音747飛機。GE90-115B主要由波音777使用。
風扇葉片前緣是高強度鋼材料,葉片的後緣是玻璃纖維材質,葉片主體黑色的部分則是第四代碳纖維複合材料 圖片來源:GE航空
由於造型美觀、材質特殊,GE90-115B的風扇葉片還被美國紐約的現代藝術博物館展出。
來源:中冷聯盟
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