上個月末,美國聯邦航空管理局籤署了世界上最大的商用噴氣發動機的合同。它認證的大型推進器是GE9X發動機,其中一架懸掛在波音新型寬體777x飛機的每個機翼下。該飛機於一月份首次飛行,並具有摺疊式翼尖。當將它們摺疊下來進行飛行時,它們可使機翼變長,從而提高燃油效率,並且當摺疊起來時,飛機將佔用更少的空間在機場門口。
如今,像波音747和空中巴士A380這樣的節油四引擎噴氣式飛機無疑已經過時了,而只有兩個引擎的飛機既代表了現在的航空旅行,也代表了未來的航空旅行。為了將大型777x從靜止狀態推向空中,波音公司需要兩個可以產生數噸推力的大型發動機。按數字細分的方式如下。
每個引擎可產生105,000磅的推力,總計210,000磅。(發動機的推力甚至達到了創紀錄的134,300磅。)但是GE9X發動機計劃的工程師Pat Donnellan說,飛行員可能不需要最大化發動機的功率即可起步。他解釋說,實際上,將發動機最大化以進行升空被稱為「滿載起飛」,但是沒有必要這樣做。他說:「您希望儘可能延長生命,而不要拆掉發動機。」 他將其與駕駛進行了比較:理想情況下,除非您確實需要,否則您不必踩油門。Donnellan說,更典型的升空被稱為「分層起飛」,其中「他們使用正確的數量來承載他們所承受的負載-乘客和貨物的數量。」
就上下文而言,F-16的單引擎產生的推力小於30,000磅,這對於小型,靈巧的飛機而言足夠了。
這是發動機前部風扇的直徑,是指從葉片尖端到葉片尖端的距離。這個11英尺長的跨度意味著,如果您站在發動機的前箱中(這是在飛機停在地面上且發動機關閉的情況下進行的最佳操作),那麼您將有足夠的淨空。當產生推力時,那個風扇是節目的明星。「隨著777x變得更大,我們需要一種能夠提供飛機製造商所需推力水平的發動機,」唐納蘭(Donnellan)在談到波音公司時說,「但其效率要高得多。」
他補充說:「要配備渦輪風扇發動機,您要使風扇更大。」
構成旋轉風扇的彎曲碳纖維葉片的數量比以前少。發動機的祖先GE90和GENX使用22或18個葉片。這些新產品可以產生更大的提升力,這是由於設計方面的調整。他說:「從前沿到後沿,它都有更廣泛的共鳴。」 (「弦」是一個常見的機翼測量術語。)「它在適當的區域有更多的扭曲,以便在需要時產生額外的升力,」他補充說。他指出,風扇葉片就像機翼,在發動機中旋轉。
引擎內部非常烤焦。渦輪風扇發動機的內膽很複雜,但主要組件包括低壓渦輪,高壓渦輪,核心和壓縮機。可以想像,壓縮機中的空氣被壓縮了。Donnellan說:「您要做的是將空氣壓到最小量,最小包裝。」 「現在,用這種小包裝有很多能量,然後將其放入燃燒室。」 燃料進入方程式。「您點燃了燃料,這使小包裝的空氣現在變得非常大,非常快,它將通過高壓渦輪。」 該渦輪機收集該能量,然後部分能量為低壓渦輪機提供燃料,該低壓渦輪機為前部風扇提供動力。
發動機中最熱的部分是高壓渦輪。他說:「它就在燃燒器的後面。」 為了處理大約和熔巖一樣高的溫度,如果不更高溫,發動機將使用陶瓷基複合材料。Donnellan補充說:「它們所能承受的溫度遠高於目前可用的金屬合金。」
風扇不會像螺旋槳那樣在室外旋轉。它裝在一個框架中。您在噴氣發動機正面看到的圓形材料稱為前風扇殼。這種情況的目的之一是,它「遮蓋」了那些風扇葉片的尖端,以產生儘可能高的效率。另外,如果發動機受損,則發動機製造商希望將碎屑保留在其中,而不要向外拋。Donnellan估計風扇箱的尺寸使發動機尺寸增加了約6或8英寸,並且當您考慮一個稱為機艙的波音附加部件時,據報導,整個發動機的跨度超過15英尺,這是GE確認的數據。這大約是豐田花冠的長度。