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世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)

2023-11-22 本站作者 【 字体:

目前最大的航空发动机是通用电气公司研制的GE-9X。同时,该发动机也是波音-777X大型客机的皇家动力系统。

GE-9X航空发动机最大推力可达60.8吨。随着一系列先进技术的应用,已成为现役推力和直径最大的涡扇航空发动机。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图1)

但GE-9X是大涵道比的航空发动机,推力达到60.8吨很正常。毕竟航空发动机的推力与预涡温度、进气流量、涵道比、增压比有很大关系。

作为现役推力和直径最大的航空发动机,GE-9X也采用了很多先进技术。比如:复合风扇、CMC陶瓷基复合材料、3D打印技术。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图2)

3D打印技术GE-9X航空发动机共使用304个3D打印部件,包括燃油喷嘴、低压涡轮叶片、热交换器、导流板等七大类。

CMC陶瓷基复合材料CMC复合材料是由碳化硅陶瓷纤维和陶瓷树脂通过高度复杂的工艺制成,并通过喷涂特殊涂层进一步强化。

CMC复合材料制成的部件具有重量轻的特点。毕竟陶瓷的密度只有金属的三分之一。因此,用CMC复合材料制造航空发动机部件后,可以减轻重量,提高燃油效率。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图3)

GE-9X航空发动机静子部件:涡轮旋转部件:第一级高压涡轮护环;第一和第二级高压涡轮喷嘴:火焰筒的内外衬均由CMC陶瓷基复合材料制成。

当航空发动机的火焰筒采用CMC陶瓷基复合材料时,其耐高温性能比常用的镍合金高260℃,有望达到1650℃,也就是说,使用CMC陶瓷基复合材料后,可以提高部件的耐高温性能。在这种情况下,这些部件具有一定的冷却能力,可以减少20%的冷空气使用,从而提高航空发动机的整体效率。

GE-9X是世界上第一台采用非金属CMC陶瓷基复合材料代替镍基合金制造火焰筒的航空发动机。同时,GE-9X也是世界上CMC陶瓷基复合材料零件最多的航空发动机。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图4)

复合材料风扇叶片GE-9X航空发动机风扇叶片只有16片,全部采用第四代复合材料。当然,不严格的说都是复合材料的。风扇叶片前缘采用合金钢,后部采用第四代复合材料。

综合来看,GE-9X是目前最先进的民航发动机。当然,它也是直径最大,性能最先进的。

毕竟GE-9X航空发动机的涵道比高达10.3:1,推重比5.2,总压比60:1。

这些数据在民航发动机中也是* * *的。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图5)

我们再来看看其他30吨以上推力的民航发动机的具体性能。

GE90-115B航空发动机该型航空发动机最大推力58.06吨,风扇直径3.25米,涵道比8.4:1,总压比39.3:1,推重比7。

PW4000航空发动机该型航空发动机最大推力44.92吨,风扇直径2.39米,涵道比4.84:1,总压比28.8:1,推重比5.5。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图6)

特伦特·XWB航空发动机该型航空发动机最大推力44吨,风扇直径2.99米,涵道比9.3:1,总压比52:1。

遄达800航空发动机该型航空发动机最大推力43.09吨,风扇直径2.79米,涵道比9:1,总压比42:1。

GP7200航空发动机该型航空发动机最大推力36.97吨,风扇直径2.96米,涵道比9:1,总压比42:1。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图7)

遄达900航空发动机该型航空发动机最大推力36.74吨,风扇直径2.95米,涵道比8.7:1,总压比3。:1.

遄达1000航空发动机该型航空发动机最大推力35.38吨,风扇直径2.84米,涵道比10:1,总压比42:1。

GEnx航空发动机该型航空发动机最大推力34.52吨,风扇直径2.81米,涵道比10:1,总压比45:1。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图8)

Trent7000航空发动机该型航空发动机最大推力32.66吨,风扇直径2.84米,涵道比10:1,总压比50:1。

遄达700航空发动机该型航空发动机最大推力32.66吨,风扇直径2.47米,涵道比5:1,总压比42:1。

通过对比可知,GE-9X航空发动机的涵道比和总压比最高。也可以说,GE-9X航空发动机在这两个参数综合且其他先进技术的应用使其远* * *高于其他型号航空发动机的情况下,最大推力为61吨。所以GE-9X是现役最大的航空发动机。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图9)

因为民航发动机对可靠性和经济性要求很高。但是对加速和高速的要求没那么高。而大涵道比的航空发动机,加速和高速都不如小涵道比的发动机。

所以一般民航客机用大涵道比航空发动机,战斗机用小涵道比航空发动机。

现役推力最大、涵道比小的航空发动机是F135。目前这种航空发动机的加力推力已经超过18吨,逼近19吨,未来将达到20吨以上的水平。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图10)

与世界上最大的航空发动机GE-9X相比,F-135要小得多。毕竟它的风扇直径只有1.3米,涵道比只有0.57。但这么小的机身,却能达到GE-9X的三分之一推力,技术相当先进。

F-135也充分继承和挖掘了F-119航空发动机核心发动机的潜力。在F-119航空发动机核心发动机的基础上,通过增加进气流量,提高涡前温度,适当放弃高速性能,可以获得更大的推力。

世界顶级航空发动机是哪一款(世界公认的最强航空发动机)(图11)

F135发动机的涡锋温度在1800℃左右,为了使高压涡轮叶片能够承受这样的高温,高压涡轮叶片的材料选用了第三代单晶耐高温合金CMSX-10。单晶耐高温合金材料的耐高温性能、抗蠕变性能和使用寿命都有很大提高。

总的来说,GE-9X和F-135已经成为大涵道比和小涵道比航空发动机的代表作,足以看出通用电气公司和普惠公司有多厉害。

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