【航空航天】GE將在未來十年加速探索新型航空發動機技術
GE航空公司將在未來十年開展多項地面和飛行試驗以探索新的突破性技術,用于可能在2030年代中期開始服役的下一代商用飛機發動機。
GE航空公司表示,先進的發動機架構,如開式風扇、混合電力推進系統和新的緊湊型發動機核心設計,都將成為2022年及以后值得關注的關鍵項目。除了使這些技術成熟之外,GE航空公司還支持增加替代燃料的使用和可用性,例如可持續航空燃料(SAF) 和氫。
GE航空公司認為,突破性技術和替代燃料在航空業實現2050年商業飛行凈零碳排放的長期氣候目標方面都將發揮關鍵作用。
開式風扇和CFM RISE計劃
自從GE航空公司在1980年代次推出無涵道風扇以來,開式風扇發動機設計已經通過單級旋轉碳纖維復合材料風扇葉片和固定出口導葉等新方法變得更簡單、更輕。
GE航空公司和賽峰集團于2021年6月聯合啟動可持續發動機革新(RISE)計劃,目標是與當今高效的發動機相比,將油耗和二氧化碳排放量降低20%以上,核心是先進的推進效率。作為RISE計劃的一部分,成熟的技術將成為下一代CFM發動機的基礎,該發動機可能在2030年代中期投入使用。
GE航空公司表示,先進的發動機架構,如開式風扇、混合電力推進系統和新的緊湊型發動機核心設計,都將成為2022年及以后值得關注的關鍵項目。除了使這些技術成熟之外,GE航空公司還支持增加替代燃料的使用和可用性,例如可持續航空燃料(SAF) 和氫。
GE航空公司認為,突破性技術和替代燃料在航空業實現2050年商業飛行凈零碳排放的長期氣候目標方面都將發揮關鍵作用。
開式風扇和CFM RISE計劃
自從GE航空公司在1980年代次推出無涵道風扇以來,開式風扇發動機設計已經通過單級旋轉碳纖維復合材料風扇葉片和固定出口導葉等新方法變得更簡單、更輕。
GE航空公司和賽峰集團于2021年6月聯合啟動可持續發動機革新(RISE)計劃,目標是與當今高效的發動機相比,將油耗和二氧化碳排放量降低20%以上,核心是先進的推進效率。作為RISE計劃的一部分,成熟的技術將成為下一代CFM發動機的基礎,該發動機可能在2030年代中期投入使用。
GE目前正在開發其下一代發動機技術套件,包括開式風扇發動機架構、混合電動推進和先進的熱管理概念。
混合電動
2021年秋天,美國宇航局(NASA)宣布為GE航空公司提供電推進飛行演示(EPFD)計劃的資金。在此之前的十多年里,GE航空公司一直在推進飛機和發動機系統的電氣化,其工程師開發了混合電動系統的各個組件,包括電動機、發電機和電源轉換器。
通過與NASA的計劃,GE航空公司將開發成熟的兆瓦級混合動力系統,使用改進的薩博公司340B飛行試驗平臺和自有的CT7-9B渦軸發動機,預計在2020年代中期進行地面和飛行試驗。
更小的核心,更高的效率
RISE計劃中正在研究的一項技術便是緊湊型發動機核心機。在NASA 2021年底宣布的另一項價值數百萬美元的計劃中,GE航空公司獲得了測試和成熟化新噴氣發動機核心機設計的合同,包括壓氣機、燃燒室和高壓渦輪技術,以提高熱效率。開發陶瓷基復合材料也是提高燃油效率從而減少排放的關鍵部分。GE航空公司預計將在本十年的晚些時候進行地面試驗。
可持續航空燃料(SAF)
2021年12月1日,美國聯合航空公司使用100% SAF運營了架客運航班,該航班由CFM LEAP-1B發動機提供動力。這次歷史性的飛行將SAF的混合比例突破了目前50%的限制。
目前批準使用的SAF是石油基Jet A或Jet A-1燃料和SAF組分的混合物,大混合比例限制為50%。使用100% SAF意味著不需要與傳統噴氣燃料混合。事實上,過去曾經進行過100%的SAF飛行,但本次飛行的獨特之處在于將兩種不同類型的SAF混合在一起,獲得完全“即加即用”的可持續合成噴氣燃料。“即加即用”意味著無需更改發動機或基礎設施即可使用燃料,并且可用于當今的航空設備。
GE航空公司已經計劃在2022年進行更多100% SAF的試飛,包括近在迪拜航展上宣布的與阿聯酋航空和阿提哈德航空合作的計劃。
現在和未來,所有GE航空公司和CFM發動機都可以使用經批準的SAF,這些SAF利用替代性原料通過特定工藝生產加工而成,由替代原料和工藝生產,與石油基燃料相比,可降低生命周期碳排放。










































