用于波音787、747-8和为A350设计的GEnx发动机

原创 李杰陈光吕跃进 航空之家

GEnx是在GE90 ( 用于波音777) 的基础上发展的，其推力小于GE90(85000~115000lbf) 大于CF6-80C2( 用于波音747-400，推力为58000lfb)， 而耗油率低。GEnx采用了高的涵道比 (10) 高的总压比 (45) 而 GE90分别为8和40。

从GE90-76B于1995年底投入营运，到GEnx历经了四次技术提高，使GEnx耗油率低，排放低，噪声低，直接使用费用低。

图1、GE公司大型民用发动机近十年的技术演变

用于波音787三型飞机的三型GEnx发动机为:

GEnx-1B54，推力级别53200lbf(24100kgf，236kN)，用于波音787-3；

GEnx-1B64，推力级别63800lbf(28960kgf，284kN)，用于波音787-8；

GEnx-1B70，推力级别,69800lbf(31680kgf，310kN)，用于波音787-9；

GEnx的基本结构为: 1级风扇、4级增压级、10级高压压气机、2级高压涡轮和 7级低压涡轮 (如图2所示)

图2、GEnx发动机的基本结构

由于采用了高涵道比、 高总压比及效率提高的部件GEnx的耗油率比其先驱下降较多 (图3)

GEnx(2008年) 燃油消耗率比GE-90-94B (1996年) 要低69%为达到这一效果采取了许多的措施 (如图4所示)

图3、GE公司GEnx和GE90的耗油率对比

降低油耗的措施还有。以往的发动机均由高压压气机后引出高压空气用于飞机座舱增压，但用于波音787的两型发动机 (即GEnx与遄达1000) 不向飞机供高压空气，而是由发动机驱动大功率 (500kW) 交流发电机，再由交流发电机驱动专门的空气压缩机向座舱供气，以此可以进一步降低发动机的燃油消耗。图5显示了GEnx与遄达1000结构的对比。

图4、GEnx发动机所采用的降耗措施

图、GEnx和遄达1000结构对比

用于波音747-8的GEnx发动机

为了抢占服务于相差200座的波音777-300ER和A380之间的市场，波音公司研发了波音747-8飞机。

波音747-8项目于2005年11月启动，洲际客机型,2010年投入运营，货机型,2009年投入运营.机身比波音747-400长3.6米，多34个座位.洲际客机型载客467人航程14800公里。每旅客英里的费用比波音747-400低8%，发动机仅用GE公司的推力较小的GEnx(即GEnx-2B67)。

波音747-8货机项目也于2005年11月启动，原计划于,2009年末开始向启动用户卢森堡Cargolux货航和全日空货航交付。这款飞机将比波音747-400货机长18.3ft（5.6米），最大结构业载 (业务载荷，指飞机可以用来赚取利润的商业载荷) 能力可达154吨，航程超过 4420海里(8185千米)。

波音747-8货机的收益货物容积与此前同类机型相比大16%，可多容纳4 个主舱货板和3个下货舱货板。借助GEnx发动机的动力，波音747-8货机的燃油效率将比波音747-400货机高17%，噪声减少30%。

2008年3月波音公司宣布已完成波音747-8货机50%的设计发布工作。波音工厂及其供应商在得知波音747-8货机的详细设计后，将可以开始生产这款新型货机的零部件、组件和工装。

图6、GEnx-1B和GEnx-2B发动机结构对比

2010年2月8日，第一架波音747-8货机首飞。

图6显示了GEnx-1B(用于波音787)和GEnx-2B(用于波音747-8)发动机结构对比。

用于波音747-8的GEnx-2B67核心机与GEnx-1B相同，增压级与低压涡轮各少一级，向飞机供高压空气。涵道比为8.0，总压比为44。

GE公司于2006年5月15日确定完成了用于波音747-8的GEnx发动机的结构设

计，波音747-8是波音公司2005年启动的洲际货运型飞机。用于波音747-8的GEnx发动机的风扇直径为2667毫米(105in) 而波音787用的GEnx则为2819.4毫米 ( 111in) 。GEnx用于波音747-8时的额定推力为301.9kN(66500lbf)。

此外，波音747-8货机能够与新的波音777货机互补，直接进行货物交接。两款飞机的主货舱门尺寸均可容纳10英尺(3米) 高的货板而便于联运。

用于A350的GEnx发动机

空中客车公司于2005年宣布研制A350双发客机用以与波音787竞争，其机身直径与A340和A330的相同,即双通道每排8座2006年中,空中客车公司将A350

机身直径加大,每排9 座,并将飞机改名为A350XWB。

A350-800，270座，13670千米；

A350-900,314座，13350千米；

A350-1000,375座。

罗罗公司在遄达1000的基础上发展了遄达XWB (75000~95000lbf)。而GE公司则推出了GEnx-1A75 (75000lbf)。

图7、显示了GEnx系列发动机中的二级型号和用于驱动的飞机

GE公司的 GEnx发动机型号代表的含义为:

①表示风扇直径: “1”为111in “2”为104in；

②表示所用于的飞机: “A”为空客 “B”为波音

③表示推力值:发动机推力＝该值 ×1000lbf 表２－１为三种ＧＥｎｘ发动机结构对比

由于空客最终只选用遄达XWB作为A350的唯一动力，因此GEnx-1A75停止了发展。

表、三种GEnx发动机结构对比

原标题：《用于波音787、747-8和为A350设计的GEnx发动机》

阅读原文