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GE未来10年将加速探索新型航空发动机技术

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GE近日宣布,将在未来10年开展多项地面和飞行试验以探索新的突破性技术,用于可能于21世纪30年代中期开始服役的下一代商用飞机发动机。

先进的发动机架构,如开式风扇、混合电力推进系统和新的紧凑型发动机核心设计,都将成为2022年及以后值得关注的关键项目。除了使这些技术成熟之外,GE还支持提升替代燃料的使用和可用性,例如可持续航空燃料和氢燃料。

突破性技术和替代燃料在航空业实现2050年商业飞行净零碳排放长期目标方面将发挥关键作用。

开式风扇和CFM RISE计划

自从GE在20世纪80年代首次推出无涵道风扇以来,开式风扇发动机设计已经通过碳纤维复合材料风扇叶片和固定出口导流叶片等新方法变得更简单、更轻。

GE和赛峰于2021年6月联合启动了可持续发动机革新计划(RISE),目标是与现在最高效的发动机相比,将油耗和二氧化碳排放量降低20%以上,达到最先进的推进效率。作为RISE计划的一部分,成熟的技术将成为下一代CFM发动机的基础,该发动机预计在20世纪30年代中期投入使用。

GE目前正在开发其下一代发动机技术套件,包括开式风扇发动机架构、混合电动推进和先进的热管理概念。

混合电动

2021年秋,美国国家航空航天局(NASA)宣布为GE提供电推进飞行演示计划的资金。在此之前的10多年里,GE 一直在推进飞机和发动机系统的电气化,并开发了混合电动系统的各个组件,包括电动机、发电机和电源转换器。

通过与NASA之间的合作计划,GE将开发成熟的兆瓦级混合动力系统,使用改进的萨博公司340B飞行试验平台和自有的CT7-9B涡轴发动机,预计在21世纪20年代中期进行地面和飞行试验。

更小的核心,更高的效率

RISE计划中正在研究的一项技术便是紧凑型发动机核心机。NASA在2021年底宣布的另一项价值数百万美元的计划中,GE获得了测试和成熟化新喷气发动机核心机设计的合同,包括压气机、燃烧室和高压涡轮技术,以提高热效率。开发陶瓷基复合材料也是提高燃油效率,从而减少排放的关键部分。GE预计在晚些时候进行地面试验。

可持续航空燃料

2021年12月1日,美国联合航空公司使用100%可持续航空燃料运营了第一架客运航班,执飞该航班的客机由LEAP-1B发动机提供动力。这次历史性的飞行将可持续航空燃料的混合比例突破了目前50%的限制。

GE已经计划在2022年进行更多100%可持续航空燃料的试飞,此前在迪拜航展上也宣布了与阿联酋航空和阿提哈德航空合作的计划。

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