硬核航空:用於波音787、747-8和為A350設計的GEnx發動機

航空之家 發佈 2020-08-11T14:04:58+00:00

GEnx是在GE90 的基礎上發展的,其推力小於GE90 大於CF6-80C2, 而耗油率低。從GE90-76B於1995年底投入營運,到GEnx歷經了四次技術提高,使GEnx耗油率低,排放低,噪聲低,直接使用費用低。

GEnx是在GE90 ( 用於波音777) 的基礎上發展的,其推力小於GE90(85000~115000lbf) 大於CF6-80C2( 用於波音747-400,推力為58000lfb), 而耗油率低。GEnx採用了高的涵道比 (10) 高的總壓比 (45) 而 GE90分別為8和40。

從GE90-76B於1995年底投入營運,到GEnx歷經了四次技術提高,使GEnx耗油率低,排放低,噪聲低,直接使用費用低。

圖1、GE公司大型民用發動機近十年的技術演變

用於波音787三型飛機的三型GEnx發動機為:

GEnx-1B54,推力級別53200lbf(24100kgf,236kN),用於波音787-3;

GEnx-1B64,推力級別63800lbf(28960kgf,284kN),用於波音787-8;

GEnx-1B70,推力級別,69800lbf(31680kgf,310kN),用於波音787-9;


GEnx的基本結構為: 1級風扇、4級增壓級、10級高壓壓氣機、2級高壓渦輪和 7級低壓渦輪 (如圖2所示)

圖2、GEnx發動機的基本結構

由於採用了高涵道比、 高總壓比及效率提高的部件GEnx的耗油率比其先驅下降較多 (圖3)

GEnx(2008年) 燃油消耗率比GE-90-94B (1996年) 要低69%為達到這一效果採取了許多的措施 (如圖4所示)

圖3、GE公司GEnx和GE90的耗油率對比

降低油耗的措施還有。以往的發動機均由高壓壓氣機後引出高壓空氣用於飛機座艙增壓,但用於波音787的兩型發動機 (即GEnx與遄達1000) 不向飛機供高壓空氣,而是由發動機驅動大功率 (500kW) 交流發電機,再由交流發電機驅動專門的空氣壓縮機向座艙供氣,以此可以進一步降低發動機的燃油消耗。圖5顯示了GEnx與遄達1000結構的對比。

圖4、GEnx發動機所採用的降耗措施

圖、GEnx和遄達1000結構對比


用於波音747-8的GEnx發動機


為了搶占服務於相差200座的波音777-300ER和A380之間的市場,波音公司研發了波音747-8飛機。


波音747-8項目於2005年11月啟動,洲際客機型,2010年投入運營,貨機型,2009年投入運營.機身比波音747-400長3.6米,多34個座位.洲際客機型載客467人航程14800公里。每旅客英里的費用比波音747-400低8%,發動機僅用GE公司的推力較小的GEnx(即GEnx-2B67)。

波音747-8貨機項目也於2005年11月啟動,原計劃於,2009年末開始向啟動用戶盧森堡Cargolux貨航和全日空貨航交付。這款飛機將比波音747-400貨機長18.3ft(5.6米),最大結構業載 (業務載荷,指飛機可以用來賺取利潤的商業載荷) 能力可達154噸,航程超過 4420海里(8185千米)。


波音747-8貨機的收益貨物容積與此前同類機型相比大16%,可多容納4 個主艙貨板和3個下貨艙貨板。藉助GEnx發動機的動力,波音747-8貨機的燃油效率將比波音747-400貨機高17%,噪聲減少30%。

2008年3月波音公司宣布已完成波音747-8貨機50%的設計發布工作。波音工廠及其供應商在得知波音747-8貨機的詳細設計後,將可以開始生產這款新型貨機的零部件、組件和工裝。

圖6、GEnx-1B和GEnx-2B發動機結構對比

2010年2月8日,第一架波音747-8貨機首飛。

圖6顯示了GEnx-1B(用於波音787)和GEnx-2B(用於波音747-8)發動機結構對比。

用於波音747-8的GEnx-2B67核心機與GEnx-1B相同,增壓級與低壓渦輪各少一級,向飛機供高壓空氣。涵道比為8.0,總壓比為44。


GE公司於2006年5月15日確定完成了用於波音747-8的GEnx發動機的結構設

計,波音747-8是波音公司2005年啟動的洲際貨運型飛機。用於波音747-8的GEnx發動機的風扇直徑為2667毫米(105in) 而波音787用的GEnx則為2819.4毫米 ( 111in) 。GEnx用於波音747-8時的額定推力為301.9kN(66500lbf)。

此外,波音747-8貨機能夠與新的波音777貨機互補,直接進行貨物交接。兩款飛機的主貨艙門尺寸均可容納10英尺(3米) 高的貨板而便於聯運。


用於A350的GEnx發動機


空中客車公司於2005年宣布研製A350雙發客機用以與波音787競爭,其機身直徑與A340和A330的相同,即雙通道每排8座2006年中,空中客車公司將A350

機身直徑加大,每排9 座,並將飛機改名為A350XWB。

A350-800,270

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