独占“梦幻飞机”波音787动力鳌头：GEnx系列发动机概述

原创 李杰陈光吕跃进 航空之家

李杰陈光吕跃进/文

GEnx是GE公司为波音787“ 梦幻飞机” 研制的高涵道比 (10.0) 与高总压比(45.0)，低油耗、低污染与低噪声的新一代发动机，也用于波音747-8 客机与货机。

为了满足21世纪 “绿色航空” 的要求，GEnx不仅继承并发展了GE公司以往成熟发动机特别是GE90发动机的设计，吸取了GE90研制与使用中的经验与教训，而且还采用了最新发展的一些先进技术，使得GEnx不仅性能达到较高的水平，而且研制周期较短。

波音公司于2002年12月宣布研制波音7E7——高效、高速、面向中型市场的新一代双通道客机，用以填补波音737、波音757单通与波音777双通道客机的空档。波音7E7中的E“”意味: 经济 (Economic)、 环保 ( Environment)、 可上网 (E-enable)与舒适 (Exceptional comfort for customer)。

2005年1 月28日在中国购买60架波音7E7的签字仪式上，波音宣布将 “E” 改为中国认为吉利的 “8” 因此飞机改名波音787。原计划于2009年投入使用，2007 年5月就已获得560余架的订单。但实际上由于种种原因导致波音公司多次推迟了计划。

波音公司先后五次推迟了波音787客机的首航计划。定于2007年秋季开始试飞的波音787客机，延期到2007年11月或12月中旬，导致了原定2008年5月要交给第一批客户全日空的飞机延后了6个月，推迟到2008年12月才能营运。

波音787起始型号有三个: 波音787-8基本型、 波音787-3短航程型和波音787-9加重型。

为此GE公司在GE90系列发动机的基础上研发了GEnx系列发动机，而罗罗公司则研发了遄达1000发动机。最终波音公司为波音787选择仅采用罗罗公司的遄达1000及GE公司的GEnx发动机，而普惠公司则被排除在外。

GEnx发动机概述

2003年，波音公司就波音787 “ 梦幻飞机” 的动力装置给世界三大航空发动机制造商提出了四道题目：

在技术方面，要求发动机能提供更多的电力，以一种尺寸的发动机适用于三种不同类型的波音787飞机，采用最新的技术和实现最佳的可靠性；

在经济性方面，能在波音787飞机寿命期内，在,500~8000海里的航段上提供最佳的经济性；

在环境方面，在波音787飞机寿命期内满足所有的环保要求；

在服务方面，能够达到并支持波音公司提出的综合服务解决方案按双发客机发动机推力约为飞机起飞总重的0.25~0.3，取0.27计，波音787-3起飞总重约为164吨，要求单台推力22000kgf(215kN，即48400lbf) ；波音787-8起飞总重约为217吨，要求单台推力29400kgf(288kN，即64000lbf）；波音787-9 起飞总重约为227吨，要求单台推力30645kgf(300kN，即67500lbf)。

发动机要求高涵道比 (10~11) 高总压比 (45~52)，低耗油率，低污染，低噪声，易维护，长寿命，推力范围55000~ 75000lbf(222~334kN)， 于2009年投入运营并可向飞机提供1000kW交流电(每台发动机提供500kW)。

以波音787-9飞机为例，飞机起飞总重227吨，要求发动机单台推力约为300kN(67500lbf) 并留有一定发展裕度。GEnx按75000lbf，遄达1000按70000lbf作为设计值。GEnx第1次试车推力达到80500lbf，比设计值大7%。

GE公司于2005年3月冻结了GEnx的设计。自2006年3月起，该发动机一直在进行地面试验 ，GEnx发动机于2007年2月底开始在GE公司波音747飞行试验台进行飞行试验，并于2007年9月取得了适航证。

GEnx虽然是新设计的发动机，但它大量采用了GE公司在过去几年中发展的新技术。对于这个项目，GE公司在全台发动机试验以前实施了最为进取性的技术成熟计划，包括确定复合材料风扇系统的部件试验和点火前燃油有效混合和NOｘ 大大降低的下一代燃烧室。

GEnx是GE公司 “绿色创想” 产品名录的成员之一GE公司承诺 开发新型、 高效费比技术。增强用户的环境和运营表现。

日本石川岛播磨重工业公司 (IHI)、 日本的三菱重工业公司 (MHI)、 意大利菲亚特公司、 瑞典沃尔沃航空集团和比利时航宇技术公司 (Techspace) 是GEnx项目的收益共享合作伙伴。

除GE公司外，GEnx的参与公司和工作份额如下:

(１) 日本IHI/MHI: 份额约15%，IHI负责低压涡轮旋转部件和单元体装配以及压气机叶片、风扇中轴和燃烧室机匣MHI参与制造燃烧室机匣。

(２) 意大利菲亚特: 份额约12%，负责减速箱、 低压涡轮静止部件和机匣，以及润滑系统。

(３) 瑞典沃尔沃: 份额约6%，负责风扇毂框架、 涡轮后框架和增压级转子。

(４) 比利时Techspace: 份额约3%，负责增压级静子。

作为世界上唯一采用复合材料前风扇机匣和风扇叶片的喷气发动机，GEnx的耐久性更高，重量更轻，使用成本更低。

风扇叶片利用GE90复合材料技术，此项技术在GE90发动机上经过了充分验证，在近十年的使用时间里未出现过任何问题。GEnx采用18个风扇叶片 ( 比CF6的少一半) ，其噪声水平比目前投入使用的任何一型GE民用发动机的都低 。另外GEnx还采用了一种新型燃烧室，通过提高点火前的油气混合效率，大幅降低了NOｘ 排放水平。

原标题：《独占“梦幻飞机”波音787动力鳌头：GEnx系列发动机概述》

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