美國通用電氣GE公司表示,已經(jīng)成功完成了GE9X發(fā)動機(jī)陶瓷基復(fù)合材料CMC(ceramic matrix composite)部件測試的第二階段,此次測試是將CMC部件安裝在一臺GEnx工程驗(yàn)證機(jī)上進(jìn)行的。
CMC材料還將用于GE9X發(fā)動機(jī)的燃燒室和渦輪上,為波音777X客機(jī)提供強(qiáng)勁動力。 GE 9X發(fā)動機(jī)是世界上最大的航空發(fā)動機(jī),它可以提供約100,000磅推力,擁有直徑約3.4米的復(fù)合風(fēng)扇機(jī)匣,以及16片第4代碳纖維復(fù)合材料風(fēng)扇葉片。其它特性還包括:新一代壓比達(dá)27:1的11級高壓壓氣機(jī)、高效率和低排放的第3代TAPS III燃燒室、以及采用陶瓷基復(fù)合材料CMC的燃燒室和渦輪。 這臺工程驗(yàn)證發(fā)動機(jī)在最近一輪的測試中,累積運(yùn)行了1800個熱力循環(huán),其中包括暴露在灰塵和碎屑等惡劣環(huán)境條件下。GE公司稱碎屑暴露的水平相當(dāng)于約3,000起飛和著陸循環(huán)。 對于第二輪測試,工程驗(yàn)證發(fā)動機(jī)還使用了與2015年9月第一輪測試相同的CMC燃燒器內(nèi)襯,高壓渦輪第1級機(jī)匣和高壓渦輪第2級CMC靜葉,并新增加了高壓渦輪第1級CMC靜葉。 CMC材料是在碳化硅基體上結(jié)合了碳化硅陶瓷纖維,并有專有涂層強(qiáng)化,它的重量只有同等體積金屬合金的三分之一,從而提高了發(fā)動機(jī)的燃料效率和耐久性。 此外,CMC比金屬合金更耐熱,在工作過程中,需要的冷氣量也更少,從而使得主流道中更多的空氣用來做功,從而也提高了發(fā)動機(jī)的性能,耐用性和燃料經(jīng)濟(jì)性 GEnx CMC工程驗(yàn)證發(fā)動機(jī)也增加了一些非CMC材料的GE9X發(fā)動機(jī)部件,包括采用新型3D技術(shù)制造的輕質(zhì)低壓渦輪機(jī)鈦鋁葉片和采用先進(jìn)冷卻技術(shù)的下一代高壓渦輪第1級動葉。 GE9X發(fā)動機(jī)計(jì)劃的型號認(rèn)證工作將于今年上半年開始,并在GE航空飛行測試平臺上進(jìn)行飛行測試,該發(fā)動機(jī)的型號認(rèn)證TC預(yù)計(jì)在2018年獲得。 值得一提的是,GE公司在GE9X發(fā)動機(jī)研發(fā)上投入不少,光2014年,GE公司就投入超過10億美元,其中有約3億美元用于新的GE9X發(fā)動機(jī)技術(shù)成熟化測試。測試項(xiàng)目包括通用推進(jìn)模擬器(UPS)風(fēng)扇性能測試,以及GEnx發(fā)動機(jī)CMC部件測試。 2015年9月,裝有多個CMC部件的GEnx工程驗(yàn)證發(fā)動機(jī)累計(jì)完成了2800個耐久性循環(huán)試驗(yàn),試驗(yàn)是分別在意大利那不勒斯AVIO AERO試車臺和美俄亥俄州皮布爾斯試車臺上進(jìn)行,試驗(yàn)結(jié)果好于預(yù)期:當(dāng)發(fā)動機(jī)報(bào)廢時,CMC部件仍然處于完全正常的嶄新狀態(tài),這也進(jìn)一步證實(shí)了CMC技術(shù)的獨(dú)特之處。 2015年12月對全新的GE9X發(fā)動機(jī)核心機(jī)樣機(jī)進(jìn)行測試,2016年2月,GE宣布首臺完整的GE 9X航空發(fā)動機(jī)總裝。 日本石川島重工,法國賽峰飛機(jī)發(fā)動機(jī)公司,法國賽峰航空助推器公司和德國MTU航空發(fā)動機(jī)公司都參與GE9X發(fā)動機(jī)項(xiàng)目。
|