航空傳奇：GE航空百年華誕

飛行是人類久遠的夢想，而發動機則是飛行所依賴的動力。1903年，美國的萊特兄弟就利用當時先進的活塞式發動機，實現了人類歷史上的第一次載人飛行，開創了人類在藍天上自由翱翔的新紀元。

GE航空集團是現代航空發動機高新科技的開拓者，為世界航空發動機工業的發展做出了卓越的貢獻。該公司一百年來取得了輝煌業績，如今的GE航空集團已經發展成為世界領先的商用、軍用、公務和通用飛機的噴氣發動機、部件、航空數位化、航空電子、航空電源及機械系統供應商，使得他們成為當今全球航空發動機領域的「王者」，也成為全行業學習和追趕的「標杆」。

GE航空的百年，也正是世界航空史的巨大變革和創造輝煌的百年。

• 攻堅克難 引領航空新紀元

GE航空故事的開篇，還要追溯到1919年的夏天，在裝有Sanford Moss博士領導研發的GE渦輪增壓器的Liberty發動機驅動下，Lepere雙翼飛機成功在高海拔地區飛行，使其能夠爬升到16,000英尺的高度，達到史無前例的飛行高度，解決了飛機發動機在高海拔地區性能減弱的問題。這就是GE渦輪增壓器——一種離心式壓縮機，藉助來自發動機的熱廢氣轉動壓縮機擠壓稀薄空氣，以產生更高的空氣密度並達到更接近海平面壓力的功率水平。

當時，美國政府遇到難題，希望找到一家能夠研發航空發動機「增壓器」的公司。危難關頭，GE勇擔重擔，在派克峰海拔14000英尺的嚴酷環境下，展示了Liberty渦輪增壓飛機發動機的性能，贏得官方青睞。

開創多項世界第一 奠定領先地位

此後二十多年中，GE在飛機發動機領域創造了多項「No.1」，其中包括美國第一臺噴氣發動機、世界第一臺兩倍及三倍音速飛行的渦噴發動機，以及世界第一臺大涵道比渦扇發動機。1942年4月18日，別稱為「The Hush-Hush Boys」的GE工程師團隊成功研製出了I-A發動機，並於同年10月完成了歷史性的首飛，標誌著美國正式進入噴氣時代。之後，J47、J79、T58發動機的橫空出世，更為前線新式戰機提供強勁動力。自此，GE的渦輪增壓器得以聞名， 被安裝在各式各樣的飛機上，為其提供動力。

「The Hush-Hush Boys」與美國第一臺噴氣式發動機I-A發動機

裝配I-A發動機的試驗飛機XP-59A

J47

T58

在100年中，GE航空始終不忘初心，創造了多個第一：

-美國第一臺噴氣式發動機

-世界第一臺大涵道比渦扇發動機

-航空史上首個實現10億飛行小時的發動機家族——CFM56*

-航空史上訂單增長最快的發動機——LEAP*

-首次在民用飛機上使用碳纖維複合材料風扇

-首次將CMC陶瓷基複合材料應用到民航領域

-第一個獲得FAA認證的3D列印發動機部件

-世界最大尺寸並打破吉尼斯紀錄的最大推力（基於測試時的數據）民用發動機——GE9X

（* CFM56和LEAP發動機是GE航空集團和賽峰飛機發動機公司的50/50平股合資公司CFM國際的商標）

GE航空發動機先驅——紐曼（Gerhard Neumann）

紐曼的傳奇人生：學徒經歷——飛虎隊——GE航空發動機先驅。

紐曼（圖片來源：GE航空集團）

紐曼(Newman)，1917年出生於德國東部的奧得河畔法蘭克福，並在那裡度過了他的青少年時期。兒時的紐曼經常有機會在車庫內觀看大人們維護、保養汽車，也許正是源於這種薰陶，他很早就對機械就產生了濃厚的興趣並立志長大成為一名工程師。

不過，當時德國的工程學院或大學招生原則是考生必須先有兩年機工或鉗工的學徒經歷。於是還未滿16歲的小紐曼開始了三年的學徒生涯。他的師傅是整個城裡最嚴格也是最權威的汽車技師，對紐曼的要求極為苛刻。青少年時期嚴謹細緻工作態度的培養和艱苦環境的磨鍊，也為紐曼今後事業的發展打下了基礎。

結束了學徒生涯的紐曼如願進入大學，在德國老牌工科院校米特韋達應用技術大學機械系接受了嚴謹的工程教育並以優異成績畢業。在此期間，他學會了製造並駕駛單人滑翔機，自此與航空結下了不解之緣。

20世紀30年代末的德國，納粹黨執政，戰爭的陰雲開始籠罩在越來越多的人頭上。就在此時，紐曼在大學的布告欄上看到了一張來自遙遠的東方的招聘通告 – 正在進行艱苦抗戰的中國急需招募德國工程技術人員，去完成諸如德國裝備維護保養教學等工作。於是紐曼同其他德國青年一起，經過多段的輾轉飛行來到了香港。不過，紐曼並未如之前所想的那樣很快來到中國成為「教官」，而是陰差陽錯地先在香港做起了汽車技師。

二戰爆發後，英國對德宣戰，身為德國人的紐曼離開了當時英國佔領下的香港，來到昆明。在這裡，他結識了當時擔任中國空軍顧問的退役美國空軍上尉陳納德——也就是後來大名鼎鼎的援華「飛虎隊」領袖，並接受了陳納德的邀請成為了他團隊的一員，1941年後又加入了陳納德組建的「中國空軍美國志願援華航空隊」（也就是廣為人知的「飛虎隊」），成為了一名機械師。用紐曼自己的話說，這是他做過的「最棒的草率決定」。

「飛虎隊」的P-40戰鬥機

（圖片來源：R.T. Smith Autographed AVG）

「飛虎隊」的生涯是紐曼一生中最精彩的歲月之一。他的天賦和才華在這裡得到了充分的施展。紐曼可以對P-40戰鬥機各式各樣的故障進行維修，幾乎沒有能難倒他的問題；他的中文水平進步迅速，甚至可以完成翻譯的工作；他接受了一項艱巨的任務–拆卸數架日本零式戰鬥機殘骸，選取可以使用的零件，組裝出一架完好的、可以飛行的飛機。經過兩個多月的艱苦工作，紐曼出色地完成了這項意義重大的任務，讓軍方可以對零式戰機的性能參數有了全面的了解，進而可以針對其弱點制定相應戰術。

（圖片來源：重慶飛虎隊展覽館）

二戰結束後，紐曼結束了自己「飛虎隊」隊員的身份，來到美國。因為生性富有冒險精神的紐曼當時做了一個令人倍感震驚決定，帶著妻子開著一輛吉普車，穿過一萬英裡的亞洲大陸，經由中東再前往美國。

抵達美國後，紐曼於1948年3月加入了當時的GE航空發動機業務，負責噴氣式航空發動機的測試。這給了紐曼了解這種當時最新式發動機設計與性能的好機會。隨著專業能力的突飛猛進，他開始負責更大推力航空發動機的設計工作，並做出了諸多開創性的貢獻，成為了GE噴氣式航空發動機早期發展的領軍人物之一併最終成為GE航空集團總裁：

-40年代末50年代初，他發明了航空發動機壓氣機的可調靜子葉片（VSV），並因此榮獲專利。這一發明在噴氣式航空發動機的發展歷程中具有重要意義，在當時顯著提升了發動機的性能，其成果被業界廣泛採用。GE也憑藉這一技術大大提升了其航空發動機核心機的性能，多次打敗競爭對手。

-他領導研製的J79發動機，也就是第一款採用了可調靜子葉片的發動機，被安裝在F-104戰鬥機上，實現了突破2倍音速的壯舉。J79還是當時研製出的最可靠的一款噴氣式航空發動機。據說，當工程師最初對J79進行測試時，他們一度認為是測試儀器出現了故障，因為當時根本沒人能想到一臺發動機可以提供如此大的推力。

-他領導了GE及其合資公司高涵道比渦輪風扇發動機的設計和開發，此類發動機現在已經成為了大型民用和軍用飛機的主要動力來源，包括TF39、CF6以及現在廣泛用于波音737和空客A320的CFM56等等。

CFM應運而生

歷時4年籌備，GE和賽峰飛機發動機公司於1974年成立了50/50平股合資公司CFM國際。

CF就是「commercial turbofan」，GE的發動機很多都是CF作為代碼，如CF6，而法方一款軍用發動機叫M56，所以最終GE和賽峰的合資公司被命名為CFM國際，其第一款研發出來的發動機就採用CF加上M56作為發動機代碼——CFM56。

CFM國際公司迄今為止已經生產了三萬五千臺民用發動機，目前，CFM國際已成為最成功的民用噴氣式飛機發動機生產商之一，同時也是航空業合資典範。

GE航空集團跟賽峰合作成功的關鍵，首先在於合資公司成立之前，雙方已把所要承擔的領域劃分清楚：GE負責核心機，賽峰負責低壓壓氣機及風扇部分；基本工作量以50:50分工承擔，包括設計、製造工作；同時作為合資公司雙方的製造設計部門並沒有合在一起，僅有一個很小的管理團隊，其下的具體工作都是由母公司GE或者是賽峰承擔，銷售則按區域進行劃分。

紐曼（右）和斯奈克瑪公司總裁Rene Ravaud（左）

多重布局 技術革新

GE航空將在發動機核心領域持續專注創新，在研發技術時總是圍繞一個明確的目標，而不是為技術而技術。在技術領域主要分三個部分：先進的空氣動力學、材料技術和發動機的架構。

提升推進系統效率最重要是空氣動力學技術，無論是將來可能的電混動力或是其他技術，空氣動力學技術都是根本的。GE航空的強項在於壓氣機和風扇等部件的空氣動力學設計。前一代壓氣機壓比是11:1，而現在已經接近30:1，空氣壓縮增加了將近3倍，這顯著地提高了效率。現在GE航空發動機最少的葉片數已經達到16，這個數字是在GE9X上實現的。葉片數越少意味著系統效率越高，前一代是36片葉片，而現在已減少一半多。GE航空是全球航空業到目前為止唯一能夠實現高壓氣機壓比27:1和16片葉片的公司。

材料技術是GE航空另一個重視的方向。無論採用何種技術，即使是混動技術，材料是核心。陶瓷基複合材料與金屬材料相比重量減輕了三分之二，但更耐高溫，高溫效率提高了20%，強度是金屬的兩倍。以前的金屬技術沒有達到這個水平的潛力，而陶瓷基複合材料能夠改變所有熱部件性能，顯著地提高發動機的性能。在院校學科中，以前主要涉及的材料科學是金屬力學或金屬學、冶金學，而現在是工程材料學，將特性不同的材料通過工程複合形成全新特性的材料，可遠遠超出基礎性能的限制。

GE航空一直在研究不同的發動機架構，例如非直接傳動技術，這個技術會使得GE航空有能力把現在的涵道比提高，油耗降低10%。另外，GE航空的獨特研究成果——開放轉子技術，可在提高涵道比的基礎上，避免因為涵道比大，發動機尺寸大造成的發動機短艙重量巨大問題。通過這些新技術的改進，油耗可達到降低20%以上的潛力。

GE航空的顛覆性技術已布局全運輸生態系統，在超音速噴氣機、電混動力等未來航空趨勢上已深耕其中，並取得一定成績。

航空數位化技術引領未來

GE航空集團結合多年的行業積累，積極投身「智慧民航」領域的建設，提供多款數位化技術與產品，其中包括可從海量發動機數據中進行分析比對的數位化工具，能在產品進入成熟期之前發現潛在問題，提高機隊可靠性和運行效率；GE航空集團還為航空公司提供大數據分析服務，以優化機隊運營；在檢修方面，通過數據分析對發動機檢修進行預測性判斷，從而提高在翼時間，降低維護成本；GE航空集團及其合資企業還在航電領域推出了開放式機載互聯平臺等先進解決方案，為飛機的進一步智能化打下基礎。

例如，其商用航空發動機維修服務TrueChoice，可在發動機全生命周期內對產品進行在線監測、預測性維修和技術服務；飛行輔助軟體FlightPulse，除了為單個飛行員提供節油建議以外，還可以將飛行員的成績與整個機隊的成績進行長期比較，從而讓飛行員知道自己在機隊裡的位置；3D模擬還原技術可以記錄飛行員在飛行中的各種操作，並可以在事後在一個完整的模擬飛行界面表達出來。這樣，飛行員可以隨時溫故而知新，了解自己的進步與不足。

發動機預測性維修

FlightPulse

3D模擬還原技術

GE航空發動機明星產品

據不完全統計，每兩秒就有一架應用GE發動機技術的飛機騰空而起，每時每刻都有2200架GE/CFM發動機驅動的飛機載運著30萬乘客在空中飛行。在今天的民航領域，GE與其合資企業CFM有共計36,000臺在翼發動機為全世界的航空公司提供動力。

航空發動機，工業皇冠上的明珠，而GE航空是其中的佼佼者。下一個百年，精彩紛呈，拭目以待。

免責聲明：圖文信息來源於網絡，版權歸原作者，平臺發布只限於服務飛行愛好者，若有來源標註錯誤或侵犯了您的合法權益，請作者持權屬證明與本網聯繫，我們將及時更正、刪除，謝謝。

文章源 | 網絡