最强发动机，GE9X强在哪里？ | 机械男的工作与生活博客

在过去的25年里，GE90一直牢牢占据最大商用航空发动机的名号，是全球最大也是推力最强的商用飞机发动机。但这个称号被自己的小老弟——GE9X拿走啦。

在经过近5000个小时和8000个循环的测试之后，GE公司宣布其GE9X型号发动机获得了FAA适航许可证，将正式安装在波音777飞机上运行。

GE9X也正式从他的前辈GE90手中接过“世界最大商用航空发动机”的桂冠。

GE9X发动机的主体结构包括1级风扇、3级低压压气机、11级高压压气机、燃烧室、2级高压涡轮和6级低压涡轮。风扇直径达到3.4米，堪比波音737 的最大横截面直径。

型号最大的商用飞机发动机

我们来看一下GE90-115B和GE9X的型号规格对比：

横向对比，GE9X发动机的直径比波音737的飞机横截面直径还要大（波音737 的机身直径是3.76米），大约有两个成年人的高度。

吉尼斯世界纪录认证纪录显示：

在2019年12月7日的测试中，GE9X发动机提供的推力达到了134300磅（约为61吨），打破了自2002年以来由GE90-115B发动机保持的127900磅（约58吨）推力的记录，成为当今世界上推力最大的商用喷气式发动机。

134300磅火箭推力有多大呢？第一位进入外太空的宇航员是加加林，而助力他所乘飞船升空的联盟号运载火箭推力是188000磅。

值得一提的是，在最初设计GE9X时，推力预测为10万磅，但实测时的最大推力达到了13.43万磅。

作为世界上最大的发动机，GE9X非但不吵，还很安静。

在试飞阶段，GE公司首席试飞员乔恩·欧曼说道：“虽然GE9X是世界上最大的飞机发动机，但它的设计要比GE90更高效安静，提高了10%左右的效率，巨大的风扇实际上也有助于保持安静。”

按照每分贝推力磅数来算，GE9X也有可能成为世界上噪音最小的飞机发动机。

GE9X发动机的噪声水平相较于GE90-115B噪音降低了9分贝。

GE航空总裁兼CEO大卫·乔伊斯（David Joyce）表示，GE9X采用了GE航空在过去十年中开发的最先进技术，是商用发动机的巅峰之作。

高效的空气动力设计、先进材料以及数字化运用是GE9X技术突出点。

①结构和材质

风扇叶片主体的黑色部分由第四代碳纤维增强的树脂基复合材料制作，叶片前缘是高强度钢材料，叶片后缘是玻璃纤维材质，这种结构可以更好的承受鸟击伤害，叶片整体更坚韧。

②风叶数量最少

作为当前最大的飞机发动机，GE9X只有16片风叶，是目前大涵道比涡扇发动机中叶片最薄、用量最少的发动机（GE90-115B是22片，GEnX是18片）。

在减轻风扇结构重量的同时，风扇可以提升转速，以匹配低压涡轮的速度。

“它们可不便宜，”GE项目经理Rambo说。“我记得有次在停车场看到一辆保时捷911的时候，我就在想着我们的一片叶片就比这辆车要贵上不少呢。”

GE9X采用超高增压比的高压压气机，前5级采用整体叶盘结构，涵道比为10:1，增压比为27:1。

再加上3级低压压气机，发动机的整体增压比由42:1增加至60:1的程度，这意味着该发动机可以最有效地利用所吸入的空气，提高燃油效率。

要知道燃油成本平均是航司运营成本的20%。

GE9X的燃烧室采用第3代低排放TAPS III（双环腔预混旋流）技术和超轻耐热的CMC（陶瓷基复合材料），在将燃油与空气充分混合提高利用率的同时，所排放的碳氧化合物比率比CEAP/8标准降低了30%，对环境更加友好。

同时，CMC（陶瓷基复合材料）还用于第1、2级高压涡轮静子部件和第2级高压涡轮转子叶片的制造，更进一步的减轻重量。

“3D打印使我们能够比传统铸造技术提前六个月设计和生产新零件。自从引入3D打印技术以来，我们就再也没有过积冰的问题。”GE90项目经理乔纳森·克拉克（Jonathan Clarke）说。

GE9X继承了这一优势，用于向燃烧室内喷射燃料的3D打印喷嘴则均是一次成型的，而非原来那样要由20个单独部件焊接而成，再加上设计做了优化，在重量减轻了25%的同时，提高了将近6倍的耐用性。

作为世界先进的飞机发动机，GE9X集合了众多先进的设计理念和制造技术。很少有其他航空发动机能够实现像GE9X发动机这样在尺寸，功率和燃油效率方面如此完美的结合。

而GE成功的秘诀，就像其集团总裁兼首席执行官John Slattery说的那样——

“要想创造出改变游戏规则的产品，例如GE9X发动机，就需要世界上最出色的喷气推进技术方面的人才。”