發動機在翼時間增3成、零件少3成：GEnx發動機技術特點概述

GEnx發動機是圍繞客戶的需求而設計，其代表了推進技術上的巨大飛越性進步。發動機應用了最新一代的材料和設計工藝以減輕重量、改進性能並降低維護費用。

GEnx發動機能提供比其所要取代的發動機高15%的燃油效率，幫助航空公司不論何時飛行都能節約成本。發動機的設計使其在翼的飛行時間增長30%， 由於發動機零件減少了30%，大大降低了維護費用。

GEnx發動機的排放將比現有調整後的限制標準低達95%，從而使其在未來多年內都能保證滿足環保清潔要求，其將是所有已生產過的商用發動機中最安靜、與乘客最為友好的發動機。

所有這些進步的取得得益於來自其他發動機家族和正在進行的發展與研究項目的先進和經過驗證的技術的結合，如重量更輕的耐用複合材料和專門的塗層 ，革命性的完全燃燒的雙環預混旋流器 (TAPS) 燃燒室，反向旋轉結構和維修時可自由拆卸的風扇模塊等。

圖1示出了用于波音787的GEnx-1B與用于波音747-8的GEnx-2B動機的總圖 由於-2B的風扇直徑比-1B型的小0.178米，且增壓級級數少1級，因此-2B的低壓渦輪少1級。

圖1、用于波音787的GEnx-1B與用于波音747-8的GEnx-2B總體結構圖

在GEnx的研製中，為滿足取得適航證的需要，用了8臺發動機進行了為期2年的試驗工作。且於2006年在由波音747改裝的飛行試臺上完成了飛行試驗。在整個研發/取證的測試過程中，GEnx共完成4800次任務循環，運轉時間超過,3600小時。

GEnx發動機的轉子支承方案

圖2、GEnx與GE90轉子支承方案比較

(１) 風扇轉子支承方案

圖2示出了GEnx與GE90轉子支承方案的比較。兩型發動機支承方案基本相似 ，即低壓轉子支承方案為0-2-1三支點方案，高壓轉子支承方案為,1-0-1兩支點方案，共五個支點，但高壓壓氣機前支點 (3號支點) 採用了GE公司獨特的滾珠軸承與滾棒軸承並列的設計，即滾棒軸承3R承受徑向力，滾珠軸承3B僅承受軸向力。

但是支承風扇轉子的兩個支點的軸承型式卻作了較大改動。在大多數高涵道比渦扇發動機中，除羅羅公司的RB211及遄達系列發動機外，緊靠風扇盤後的,1號支點均採用滾珠軸承 GE90也採用了這一設計，但是在GEnx中 ，1號支點採用了大直徑的滾棒軸承，承受軸向力的滾珠軸承只能置於2號支點處，由圖2可看出，支承1、2號軸承的風扇錐形軸是前大後小，在2號支點處，軸的直徑較小，滾珠軸承直接裝到軸上，軸承的內徑很小，承受不了軸向負荷，為此 ，在此處安裝了一個帶球頭的外伸軸套，如圖3所示.

圖3：1、2號支點結構

(２) 高壓轉子後端支點

高壓轉子後端通過中介軸承支承於低壓轉子的設計 ( 如圖4所示) ，是GE公司的傳統設計，但是GEnx(包括GE90) 中卻沒有採用這種支承方案，這是因為GE90及GEnx的涵道比大 (分別為8及10) ，在保持風扇葉尖切線速度一定的條件下，低壓轉子轉速較低，為使低壓渦輪獲得較高性能，只能將低壓渦輪直徑加大，於是高、低壓渦輪直徑相差較大，為了使氣流能由高壓渦輪平緩流入低壓渦輪，只得在高、低壓渦輪間設置一個較長的錐形過渡機匣。

此時如將高壓渦輪後軸通過中介軸承支承於低壓轉子上，則中介軸承與低壓渦輪後軸承間的距離較長，會帶來嚴重的轉子動力學問題，對高壓轉子與低壓轉子的工作均帶來不利的影響。

圖4、GE90高壓渦輪後支座與低壓渦輪

另一方面，由於過渡機匣較長，也有條件在此處設置高壓渦輪後軸承的軸承座，以及與之有關的油槽及封嚴裝置等。因此GEnx轉子支承方案 (如圖2所示) 未採用中介軸承支承方案。圖4為GE90的高壓渦輪後支承處結構圖，GEnx的結構基本與其相同。