GE下一代發動機 風扇葉片碳纖維造
GE航空集團已開始為波音777X飛機使用的下一代GE90發動機 - GE9X測試新型復合材料風扇葉片。這項驗證測試是GE計劃今年對GE9X風扇單元體進行的數項測試中的項。
輪風扇葉片測試已于6月份在英國的ITP發動機測試基地進行,主要是驗證風扇葉片的新型復合材料。測試結果非常好。GE計劃于今年夏末在ITP進行第二輪測試,進一步驗證新的風扇葉片復合材料以及用于風扇葉片前緣的新型金屬材料。
“GE9X風扇葉片將采用新的強度更高的碳纖維材料和合金鋼前緣,”GE航空集團GE90項目總經理比爾. 密爾漢姆(Bill Millhaem)表示?!靶滦筒牧虾透叩娘L扇葉尖速度將提高低壓渦輪(LPT)效率,并使燃油效率比GE90-115B發動機提高1.5%。”
GE9X風扇單元體擁有數項獨有特性。GE9X的前風扇直徑達132英寸,是GE發動機中大的;還有一個與GEnx相似的耐久性高、重量輕的復合材料風扇機匣。與金屬材料風扇機匣相比,復合材料風扇機匣將使每臺發動機的重量減輕350磅。
GE9X發動機的風扇葉片將是第四代復合材料風扇葉片。GE航空集團于1995年為GE90-94B發動機開發了個復合材料風扇葉片。GE90-115B和GEnx發動機也都采用了復合材料風扇葉片。GE的復合材料風扇葉片已累積了3600萬飛行小時,預計當GE9X將于本十年末投入使用時將超過1億小時。
GE9X發動機將有16片風扇葉片,均少于GEnx和GE90-115B發動機。實現風扇葉片數量的減少要歸功于先進的3維(3D)后掠設計,該設計使工程師能夠開發更后掠、更寬弦的風扇葉片。與目前碳纖維制造的葉片相比,新的高強度碳纖維材料使得葉片更薄,并保持相同的強度和耐久性。這些改進將提高燃油效率,使風扇葉片及其支撐結構件減輕數百磅重量。
葉片數量的減少及采用新的碳纖維復合材料可使GE航空集團提高風扇葉尖速度。更高的風扇葉尖速度將使LPT效率提高,從而減少LPT葉片數量并有助于提高發動機的燃油效率。
將用于波音777X飛機的GE9X發動機的推力級別為10萬磅,燃油效率較目前的GE90-115B將提高10%。其主要特性包括:風扇直徑為132英寸;復合材料風扇機匣和第四代復合材料風扇葉片;壓比為27:1的新一代高壓壓氣機;可提高燃油效率并降低排放的第三代TAPS(雙環預混旋)燃燒室;以及采用陶瓷基復合材料(CMC)的燃燒室和渦輪。
GE航空集團在過去的幾年中一直在為該發動機進行新材料和技術測試。除了在英國的ITP發動機測試基地進行風扇葉片的測試,GE航空集團本月還將在意大利馬薩的GE石油天然氣集團的工廠測試高壓壓氣機。GE計劃在2016年進行臺發動機測試,2017年在GE的飛行試車臺上進行飛行測試,2018年取得適航證。
GE9X將追隨2004年投入使用且極為成功的GE90-115B發動機。推力為115,000磅的GE90-115B發動機具有強大的性能特性,包括三維空氣動力學設計(3-D葉型)的壓氣機和寬弦后掠復合材料風扇葉片等,可進一步提高效率。雙環燃燒室排放的碳氫化合物不超過目前國際標準允許的40%。此外,目前的GE90-115B發動機性能已得到強化,其耗油量比2000年啟動時的規格低3.6%。
迄今,的波音777-300ER、777-200LR和777 貨機的用戶已訂購了1500多臺GE90-115B發動機。2011年是GE90發動機成功的一年,航空公司及貨運公司用戶的累計訂購和承諾達到了400臺,超過了自2007年以來250臺的訂單紀錄。
法國的斯奈克瑪和日本的IHI公司是GE90項目的收益共享伙伴。
GE90-115B發動機是GE“綠色創想”產品冊上的一員。GE承諾通過實施創新及成本效益技術以提高用戶的環保和運營業績。










































