世界最大航空发动机问世,比波音-737的机身还要粗将近一米

-回复 -浏览
楼主 2021-04-04 14:50:42
举报 只看此人 收藏本贴 楼主

图注:GE9X发动机


近日,通用电气最新研制的GE9X发动机搭载在波音-747飞机上进行了首次试飞。这款发动机很不一般,不仅尺寸是世界第一,性能打破了很多世界纪录,在技术和材料应用上更是达到了目前发动机领域的最高水平。


尺寸大,推力更大

作为世界最大的航空发动机,GE9X到底有多大呢?其风扇直径是3.4米,发动机舱直径高达4.5米。这是个什么概念,估计有不少人都坐过波音-737客机,这款发动机比波音-737的机身还要粗将近一米。

可怕吧,更可怕的是其推力,GE9X的最大推力可达470千牛。美国的C-5战略运输机够大吧,现在的动力系统是4×190千牛,要是用GE9X的话,只需两台就够了。换成B-52轰炸机的话,其早期型上装的JP-57发动机,8台加起来推力还不到400千牛,真是一台顶过去八台。

图注:GE9X装载波音747发动机试验机上试飞,能看出该发动机的尺寸比旁边的CF6大了一圈

 

虽然GE9X是为波音-777X客机研制的,为提高效率、降低油耗,采用了10:1的超大涵道比,使得该发动机体积过大,不适合用在对跑道适应能力要求很高的军用飞机上。但一台发动机能输出这么大的推力,没有独一无二的设计、制造技术和先进的材料及工艺是实现不了的。

 

航空发动机领域的顶尖技术


GE9X发动机在材料选择和制造工艺上,采用了很多突破性的技术。比如,其使用的世界最大长度的风扇叶片就由多种材料制成,主体部分用的是碳纤维复合材料,叶片前缘是高强度钛合金材料,叶片后缘采用玻璃纤维材料。这种复杂的结构,让叶片变得更轻、更坚韧、也更高效。又比如,该发动机的高压涡轮叶片和低压涡轮叶片,不仅分别采用了陶瓷基复合材料和钛铝合金,还使用3D打印技术实现了一次成型制造,不仅重量大大降低,还拥有了更好的热传导效率,提升了发动机的整体表现。


图注:高空试验台上的GE9X发动机

 

GE9X发动机上应用的新技术、新材料和新工艺,几乎集成了目前航空发动机领域的最顶尖技术。虽说是民用的,但其实和军用航空发动机有很多共同点,工作原理是一样的,很多技术是共通的,甚至是在一套核心机基础上发展的,高科技复合材料和3D打印技术也都能直接用在军用航空发动机上。


实际上,军用航发因为对可靠性和环境适应能力要求苛刻,在技术选择上反而比较保守,很多前沿技术都是先在民用航发上得到成熟应用,才转移到军用航发上,因此军、民用航空发动机的发展是息息相关的,像通用电气、罗罗、普惠这些航空发动机巨头,无不是军、民用产品通吃。


延伸阅读


首款“中国造”1000公斤级航空发动机亮相创博会

“九寨”航空发动机亮相2017国际创新创业博览会。中国青年报·中青在线记者 胡春艳/摄

  一款名为“九寨”的航空发动机日前亮相2017国际创新创业博览会,引来不少关注。这是中国首款具有完全自主知识产权的涡轮发动机,可以为10吨左右的无人机和小型公务机提供“中国心”。


  “九寨”发动机是中国航发四川燃气涡轮研究院自主设计的一款带增压级小型双转子涡扇发动机,它的研制成功,也使我国步入1000kgf推力航空发动机研制的快车道。


  先进航空发动机技术是难度最大、最考验一国综合经济和技术实力的产品。“此前航空发动机基本被国外品牌垄断。”中国航发四川燃气涡轮研究院设计人员何玉伟告诉记者,“九寨”是搭载涡轮院自主研发定制的某成熟发动机技术平台,其整体设计和性能完全比肩美国一流发动机,在某些性能上还有所超越。


  这款飞机“中国心”的研发团队是一群平均年龄不足30岁的年轻人。“九寨”的推出得益于涡轮院对青年创业的大力支持。该项目也在2017年中国航发集团青年创新“百团大战”中获奖。


  1吨级的“九寨”可以用于10吨左右起飞重量的无人机,包括轻型巡逻打击无人机、隐身侦察无人机、高速中型靶机。该型机的核心机单独使用则相当于200千克级别的单转子涡喷发动机,可用于长剑巡航导弹的廉价版本,也可以用于鹰击-62反舰导弹后续型号。目前,“九寨”已经完成地面安全测试,即将助力国产飞机翱翔蓝天。(记者 胡春艳)



▋来源:兵工科技、中国青年报

▋监制:邹维荣

▋责编:韩阜业

▋编辑:李志勇


更多新闻

我要推荐
转发到

友情链接