航空发动机历史

GE Aviation History

From the turbosupercharger to the world's most powerful commercial jet engine, GE's

history of powering the world's aircraft features more than 90 years of innovation.

GE Aviation: Powering a Century of Flight

When the United States entered World War I in 1917, the U.S. government searched for a

company to develop the first airplane engine "booster" for the fledgling U.S. aviation industry.

This booster, or turbosupercharger, installed on a piston engine, used the engine's exhaust gases

to drive an air compressor to boost power at higher altitude.

GE accepted the challenge first, but another team also requested the chance to develop the

turbosupercharger. Contracts were awarded in what was the first military aircraft engine

competition in the U.S. Under wartime secrecy, both companies tested and developed various

我国涡扇10航空发动机内幕

八十年代初期，中国航空研究院606所（中国航空工业第一集团公司沈阳发动机设计研究所）因七十年代上马的歼九、歼十三、强六、大型运输机等项目的纷纷下马，与之配套的研发长达二十年的涡扇六系列发动机也因无装配对象被迫下马，令人扼腕，而此时中国在航空动力方面与世界发达国家的差距拉到二十年之上。面对中国航空界的严峻局面，国家于八十年代中期决定发展新一代大推力涡扇发动机，这就是涡扇10系列发动机。依据装配对象的不同，涡扇10系列有涡扇10、涡扇10A、涡扇10B、涡扇10C、涡扇10D等型号，其中涡扇10A是专门为中国为赶超世界先进水平而上马的新歼配套的。中国为加快发展涡扇 10系列发动机，采取两条腿走路方针。一是引进国外成熟的核心机技术。中美关系改善的八十年代，中国从美国进口了与F100同级的航改陆用燃汽轮机，这是涡扇10A核心机的重要技术来源之一；二是自研改进。中国充分运用当时正在进行的高推预研部分成果（如92年试车成功的624所中推核心机技术，性能要求全面超过F404），对引进的核心机加以改进，使核心机技术与美国原型机发生了较大变化，性能大为增强。这里说句题外话，网上有人说涡扇10是在F404 基础上放大而成，性能直逼F414，似乎也不无道理，因为核心机技术来源较多，不能单纯说由那一家发展而来

结构：

涡扇10/10A是一种采用三级风扇，九级整流，一级高压，一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮，即所谓的3+9+1+1结构结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机。黎明在研制该发动机机时成功地采用了跨音速风扇;气冷高温叶片，电子束焊整体风扇转子，钛合金精铸中介机匣;，挤压油膜轴承，刷式密封，高能点火电嘴，气芯式加力燃油泵，带可变弯度的整流叶片，收敛扩散随口，高压机匣处理以及整机单元体设计等先进技术。涡扇10A的制造工艺与 F100、AL-31F相似，十分先进，外涵机匣利用中推部分先进技术采用高性能的聚酰亚树脂复合材料，刷式密封，机匣所用材料与美制F414相似，电子束焊接整体涡轮叶盘，超塑成形/扩散连接四层风扇导流叶片，钛合金宽弦风扇空心叶片，第三代镍基单晶高温合金，短环燃烧室，收扩式喷口，全权限电子控制技术，结构完整性设计，发动机制造和设计十分先进，不亚于世界同时期先进水平。其中涡轮叶片采用定向凝固高温合金先进材料，无余且精铸和数控激光打孔等先进工艺，以及对流、前缘撞击加气膜"三合一"?的多孔回流复合冷却先进技术，使涡轮叶片的冷却效果提高了二倍，而且耐5000次热冲击试验无裂纹发生。涡扇 10的涡轮叶片虽然是定向结晶的DZ125，但采用了我国独创的低偏析技术，其综合性能可以和第一代的单晶高温合金媲美。涡扇10的性能为：空气进量

美国航空发动机的顶尖之路

C-5“银河”运输机、“阿利·伯克”级驱逐舰、UH-1“休伊”直升机和M1“艾布拉姆斯”主战坦克和之间到底有什么关系？如果一定要找，那么请记住，它们之间最为重要的关系便是，都有一颗“飞翔的心”。“阿利·伯克”使用的通用电气LM2500船用燃气轮机，先祖便是“银河”的TF39高涵道比涡扇发动机；而驱动“艾布拉姆斯”的霍尼韦尔AGT1500燃气轮机，其原型则是“休伊”的涡轴发动机T-53。这样的例子在航空强国不胜枚举。如果调查一下美国军用航空喷气技术在民航、车辆以及船舶制造等诸多领域的扩散效应，不难得出这样的结论——先进喷气发动机技术是构成美国航空技术优势乃至其大国地位的一块重要的基石。 这块基石是怎样修筑起来的？美国的航空喷气推进技术是怎样走到的今天？期间又有哪些值得总结和注意的经验？希望本文能够找到一些线索。

很难想象，没有先进航空发动机的美国空军会是怎样的面貌。图为美军C-17“环球霸王”机群，该机使用的普惠F117-PW-100是普惠PW2000的军用型，PW2000最初是为波音757设计的，和罗罗RB211是竞争对手。

美利坚的喷气曙光

喷气推进技术第一缕曙光初露的时候，美国并没有给予太多的重视，但也并非没有任何行动，通用电气、普惠、洛克希德和诺斯罗普公司等公司都进行过相关研究，但面对二战的紧张军需生产现状，美国政府甚至强制要求各军工企业放缓喷气推进研究，全力生产现有军备。即便如此，美国军方仍然有人在密切关注航空喷气发动机，这就是美国陆军航空队司令亨利·阿诺德上将。1941年初，阿诺德和部分通用电气公司负责人获悉英国正在从事喷气推进研究，而且已经开发出了惠特尔发动机，于是通过美国政府斡旋，最终从英国获得了惠特尔的技术成果，并交由通用电气涡轮增压器分部制造，以协助美国尽快开发喷气式战斗机。与此同时，贝尔飞机公司接到政府订单，要求与通用电气制造的惠特尔发动机（GE 1-A）相匹配的喷气式飞机，即后来的XP-59。在喷气发动机研发中，包括通用电气、普惠、威斯汀豪斯、洛克希德、诺斯罗普等许多美国公司都获得过政府的经费支持。但后来的事实证明，被寄予厚望的XP-59在测试中和英国“流星”一样，性能平平，其中的原因并不复杂——当时的惠特尔发动机离心压气机存在不少问题。

航空发动机技术的发展历程

随着人们的生活水平不断提高，越来越多的人开始旅行和探索，而航空技术则成为了连接世界各地的最便捷方式。而航空发动机则是航空技术的核心，在航空发动机技术的不断进步中，促进了航空业的快速发展。本文将从航空发动机技术的起源、发展历程、现状以及未来展望四个方面来阐述。

一、 航空发动机技术的起源

早在古代，人们就开始尝试运用风动力形成船帆，实现航行，这也可以算是人类最早的航空探索。而真正意义上的发动机则是在19世纪末期才诞生。那时，内燃机和蒸汽机的发明为现代发动机的开发奠定了基础。叶片式的风扇引擎由Francis Turbine引入，并用于水力发电厂。然而，第一次世界大战的爆发推动了航空发动机技术的快速进步。飞机的使用使小型内燃发动机在质量、效率和重量方面得到了极大改进。二氧化碳的电气分解和氮分子的燃烧，以及射线计数器，让化学理论充实了计算机系统，从而为航空发动机的发展奠定了基础。

二、 航空发动机技术的发展历程

20世纪20年代，涡轮增压器发明，大幅提升了飞机的高空飞行性能。二战期间，喷气式发动机的发明使得飞机飞行速度的最高值倍增，并大大提升了飞行升限。六十年代末，高温合金开始应用于发动机转子，以提高发动机的热效率，并使用了一些新材料，如碳纤维和冲压铝，以减轻飞行器的质量。近年来，电能、无反动发动机、燃料电池等技术得到迅猛发展。

三、 航空发动机技术的现状

当前，航空发动机技术处于高速发展阶段。涵道比、风扇直径、涡轮材料和涡轮叶片的热效率等主要技术数据不断被提高。现代航空发动机尤以飞机引擎目前进入了一个能源效率较高的全新高峰。飞机越来越大，越来越安静。涵道比是一个重要的变化。过去，涵道比较低，而今涵道比超过了14当然，灵活性是这个构成的地方。

四、 航空发动机技术的未来展望

未来航空发动机技术的主要发展趋势定在高效、生态、环保与安全方向上。越来越多的新材料的应用将使发动机的性能越来越好。飞行器领域的专家认为，未来十年内，飞行器将采用更加环保、更加节能的发动机。