全球最大的航空發動機GE9X即將進行第二次試飛測試

導讀:GE9X發動機是波音777X的動力引擎,也是世界最大的商用航空發動機,該發動機可以提供約100000磅推力,GE公司已經在5月份宣佈完成了第一階段的飛行測試。GE9X發動機計劃在2018年完成型號認證,2020年隨波音777X客機服役。如要獲得適航認證,GE9X發動機需要進行兩個階段的試飛試驗,為了準備第二階段也是最後一個階段的試飛測試,GE表示,正在精心製造飛行測試用的發動機,並改進了一些發動機零部件,預計將在今年秋天開始飛行試驗。

全球最大的航空發動機GE9X即將進行第二次試飛測試

​即將進行第二階段試飛的GE9X發動機被安裝在GE公司的波音747飛行試驗檯上,龐大的身軀讓波音747飛行試驗檯上的CF6-80 C2發動機相行見拙。

和第一階段一樣,GE將在第二階段飛行試驗中,將新發動機安裝在波音747-400飛行試驗檯的左內塔上,由於其身材巨大,使得飛行試驗檯上的其它三臺CF6-80C2發動機相形見絀。

GE9X項目經理Ted Ingling表示:“第二階段的試飛測試日期還沒有具體的時間,主要是因為發動機內有很多儀表需要加裝,以便工程師們可以獲得更多的測試數據。這使得第二階段的具體飛行測試日期有點難以確定。但可以預估可能是在第三季度或第四季度早期,我們仍然可以按時完成GE9X發動機的飛行試驗,在2019年裝配到波音777-9客機上開始飛行測試。

同樣,GE公司尚未確定其在飛行試驗檯上完成GE9X認證測試的確切目標日期。Ingling解釋說:“我們正在考慮發動機測試的方式,以確保它完全適用於波音777-9客機,並確保我們完成了波音公司所需的所有測試。因此我們更少考慮我們的認證日期,更多是關於波音公司的時間要求,我們所有的精力都放在與波音公司保持一致上,確保他們準備就緒時,我們也準備好了。”

GE9X發動機的第一階段試飛試驗是在3月13日開始的,這比GE公司原定的計劃大約晚了2個半月。去年12月份,GE工程師發現,一套FADEC控制的執行機構磨損得比GE預期的要快,它們位於發動機客體的外部,用於調整GE9X發動機的高壓壓氣機的靜葉角度。

雖然該執行機構仍然保證GE9X發動機完成了第一階段的試飛測試,但GE公司還是決定對該問題進行核查,並計劃在設計出更加堅固的執行機構之前不開始飛行試驗。與此同時,Ingling表示:“我們在飛行試驗檯上進行了一系列必要的飛機質量檢查和監管檢查。”

根據Ingling的說法,第一次飛行測試階段是在加利福尼亞的維克多維爾機場進行,涉及18個航班,共計105個飛行小時。他表示:“第一階段測試的一個目標是在關鍵的爬升和巡航階段完成性能驗證,我們做到了,對此結果感到非常興奮。”GE還驗證了發動機在高海拔環境下的性能。

Ingling認為,根據他過去在GE大型發動機飛行試驗的經驗,第二階段的飛行試驗葉需要類似第一階段數量的航班和飛行小時數。在第二階段飛行試驗中,GE將驗證發動機在中高空進行空中熄火後再啟動的能力,並檢查一些產品的改進情況。他說,GE還將驗證GE9X發動機的控制軟件,因為在第一階段還沒有完成對控制軟件的全面測試。

同時,GE9X發動機的地面測試也在同步進行,到5月份,GE公司已經完成了約25%的型號認證所必需的地面測試,但仍有大量的發動機性能驗證試驗要做。Ingling指出:“我們將GE9X的發動機分成25個大項進行整機和零部件試驗。”

截至6月初,GE公司計劃投入的8臺驗證發動機中有6臺參與了地面試驗,以及一個GE9X發動機核心機(新一代壓比達27:1的11級高壓壓氣機、高效率和低排放的第3代TAPS III燃燒室,以及採用陶瓷基複合材料(CMC)的2級高壓渦輪)進行了新一輪的試驗。最後的2臺發動機已經在6月初完成了總裝,預計將很快加入試驗隊伍。

核心機的試驗已經成功的驗證了該發動機高壓渦輪的空氣動力學特性。到6月份,GE還完成了在側風條件下發動機進氣道和增壓壓氣機的動力學性能。Ingling表示,在新一輪的試驗測試中,核心機的試驗將完成高壓壓氣機的空氣動力學驗證。

另一個地面測試發動機將致力於驗證GE9X發動機6級低壓渦輪的空氣動力學特性。Ingling解釋說:“低壓渦輪的驗證我們也要做,這對我們來說,其實很簡單,結果也很容易預測,但我們仍然需要進行試驗才能獲得我們所需的數據,我們將通過在發動機上的運行滑環來獲得轉子數據,然後將這些數據傳到測試中心。”

出於型號認證目的,其它地面測試引擎將用於執行剩餘所需的試驗條目。GE公司已經在去年冬天完成了發動機的結冰攝入測試,並在6月初進行了水攝入測試。Ingling說:“在那之後,我們還需要進行冰雹和風暴試驗、葉片斷裂和鳥撞試驗,以及振動和壽命試驗。”

然而,在設計GE9X地面測試計劃時,GE的做法與過去的商業引擎研發和認證測試不同。Ingling解釋說:“我們將程序設置為儘早進行高難度的歷史性難度測試,並將其作為工程研發測試運行,這樣相當降低了計劃執行的風險(留出了更充裕的改進時間),現在我們面臨的試驗驗證更加簡單些。”

在完成GE9X型號認證測試時或之後,GE公司將為波音公司提供10臺GE9X發動機以協助波音777-9完成適航認證。波音公司表示,將在飛行試驗計劃中使用4架波音777-9客機進行飛行試驗,10臺GE9X發動機中將有2臺作為備發。


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