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通用巨型涡扇发动机破纪录 两台就能让运20推力翻倍

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据外媒报道,近日美国通用电气研制的GE9X涡扇发动机正式打破航空发动机推力的世界纪录!据报道,吉尼斯世界纪录认证GE公司的GE9X在2017年的一次测试中达到了597.4KN推力(134300磅),打破了沉寂了15年的航空发动机最大推力记录,此前同为通用电气旗下的GE90-115B涡扇发动机在2002年创造了569KN(127900磅)的吉尼斯世界纪录。

上一款创下推力记录的GE90-115是波音777-300ER的标配发动机,已经于2004年4月29日投入使用,这类巨型涡扇发动机也是目前大型远程宽体客机之所以广泛采用双发设计的底气。2017年11月10日,GE9X涡扇发动机在俄亥俄州Peebles测试中型的地面测试中打破了GE90-115创下的推力纪录。在2019年7月12日的GE航空集团100周年庆典上,吉尼斯世界纪录正式确认了这项成就,并颁发证书。

GE航空总裁兼首席执行官乔伊斯在接受采访时表示:“GE9X采用了GE航空在过去十年中研发的最先进技术,是我们民用发动机家族创新中的最高成就,虽然我们本意并非是打破吉尼斯纪录,但我们对发动机的表现非常自豪,这是对天才员工和合作伙伴的一次嘉奖。”

GE9X是通用电气目前最新一代的巨型涡扇发动机,是波音新一代波音777X系列远程宽体客机的发动机,该系列机型也因为波音-737MAX的影响,多次推迟了首飞,原计划于明年开始投入使用,如今注定将会延迟。据通用电气官网介绍,截止目前GE9X涡扇发动机已赢得来自八家客户的700余台订单。

作为通用电气新一代的巨型涡扇产品,GE9X发动机的推力等级为10万磅(约45吨级),并装有最大直径134英寸(约3.4米)的前风扇,配有复合材料风扇机匣和第四代碳纤维复合材料技术的16片风扇叶片。其他主要特征包括:高效的27:1压比的高压压气机;第三代低排放TAPS III燃烧室;应用于燃烧室和涡轮叶片轻质耐久的陶瓷基质复合材料(CMC)。革命性的设计,使GE9X成为GE燃油效率最高的喷气发动机,与波音777-300ER使用的GE90 -115B发动机相比,该发动机的燃油效率提高了10%,相比现有的所有双通道发动机的燃油效率提高了5%,并实现了大约10:1的旁路比、60:1的总压比和阶段5噪音限制的裕度。

GE9X的发动机认证测试目前仍在进行中,预计将在今年下半年完成,除了通用电气以外,GE9X发动机项目的参与者还包括IHI公司,赛峰飞机发动机,赛峰航天推进器公司和MTU航空发动机公司,这也是通用电气民用涡扇发动机项目全球合作的又一个典范。

我们常说,“我国在航空发动机领域落后美国20年”,其实这句话半点不夸张,而且还很乐观,所谓的“20年差距”其实是在部分军用航发领域,而在民用航发最典型的大涵道比涡扇发动机上,我国与美国的差距可能高达40年。本文的主句GE9X是推力45吨级的巨型涡扇发动机,而其在地面测试中的最大推力记录更是达到惊人的58吨以上,反观我国正在研制的两款大涵道比涡扇发动机WS-20和CJ-1000A,都只是13-15吨级,这么比较或许有些不公平,但我国尚无20吨级以上涡扇发动机项目,却是事实。

涡扇-20的装机目标是运-20战略运输机,而CJ-1000A的装机目标则是C919客机,以运-20为例,目前其使用的是D-30PK2/WS-18中等涵道比涡扇发动机,推力为12.5吨,四发总推力为50吨,而GE9X一台就可以达到50吨的推力。如果不考虑适装性、成本和可靠性这些元素,仅需两台GE9X涡扇,就能让运-20的最大起飞重量翻倍,运载能力亦然,当然这样的假设显得很粗暴,但先进大型涡扇发动机带来的优势实在明显。

值得一提的是,在航发领域拥有深厚功底的俄罗斯,目前在预研中的最大级别涡扇发动机也只是35吨级,在可预见的未来,45吨级以上的涡扇发动机依然会被美国垄断。以通用电气为代表的航发企业之所以能有如此成就,除了自身的技术底蕴和创新以外,还要得益于广阔的国际市场,他们为GE9X写的一句广告词就可见一斑:“GE9X将受益于我们的发动机产品系列中超过1450万次地面、飞行和服务周期的累积经验。”(作者署名:啮花熊)

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