【行业动态】GE宣称CMC部件试验在航空发动机上取得“突破性”成就
GE航空集团将陶瓷基复合材料（CMC，ceramic matrix composite）用在GE9X发动机热端部件上，正不断获得业内的正面评价。根据发动机制造商报告，在GEnx发动机验证机上的一系列测试表明，装有与GE9X发动机相同CMC部件的燃烧室和涡轮在长期服务中表现出令人印象深刻的耐用性。
GE9X发动机是GE90涡扇发动机的一个较小变体，但它却有着最大尺寸的风扇。根据GE航空代表透露：与GE90-115B推力相比，其处于中等水平，未来预计用在波音公司即将推出的777-8X和777-9X飞机上。GE9X发动机测试定于明年进行，并在2017年进行实际飞行测试，有望在2018年取得适航认证。目前GE9X发动机的订单已经将近700台。
GE航空集团的GE90/GE9X发动机项目总经理Bill Millhaem解释到：“GEnx发动机验证机分别在意大利那不勒斯AVIO发动机试车台和美俄亥俄州皮布尔斯GE试车台上累计运行超过2800个耐久性循环。测试中表明，当发动机报废时，CMC部件仍然处于完全正常的崭新状态，这也进一步证实了CMC技术的独特之处。”
GE在2014年将投入3亿美元用于新的GE9X发动机技术成熟化测试。测试项目包括通用推进模拟器（UPS）风扇性能测试，以及GEnx发动机陶瓷基复合材料（CMC）部件测试。
但值得注意的是，GE航空集团已经在航空发动机中使用了CMC零件。在CFM国际公司（GE合资公司）最新推出的LEAP发动机中就使用CMC材料作为高压涡轮罩壳。而GE9X则进一步会扩大了CMC使用范围到内外燃烧室衬套，高压涡轮1级和2级的喷嘴（静叶），以及1级导流罩。
GE9X发动机的推力级别将达到10万磅。其主要特性包括：直径为133英寸的复合材料风扇机匣和16个复合材料风扇叶片；新一代压比达27：1的11级高压压气机；可提高效率并降低排放的第三代TAPS（双环预混旋）燃烧室；以及采用陶瓷基复合材料（CMC）的燃烧室和涡轮。
Bill 表示：“自GE为GEnx发动机设计新型复合材料风扇叶片到现在已经有十年的时间，碳纤维复合材料在这十年中不断进步，这让GE的工程师能够设计出更薄的GE9X风扇叶片，其强度与我们目前使用的复合材料风扇叶片相当。更少、更薄的叶片将增强气流并使风扇更轻、更高效，有助于提升GE9X发动机的整体性能和燃油效率。”GE全球研究中心致力于研发可商业应用的CMC更是超过二十年。
GE航空发动机制造业称陶瓷基复合材料是实现GE航空集团技术路线图的重要途径，主要是因为CMC的“超轻量级”和耐热潜能：它的重量只有同等体积金属合金的三分之一。重量的极大减少，将有利于增加飞机的燃料效率和耐热性，从而提高发动机的性能，耐用性和燃料经济性。
一位研发人员解释道：“由于CMC比金属合金具有更好的耐热性，这将使得发动机热端部件只需要更少的冷却空气。这意味着发动机主流到中的空气流量将更大，从而提高了发动机的效率。”
GE航空集团宣称CMC在热端部件的成功应用对航空发动机具有“突破性”的历史意义。
此外，GEnx CMC验证发动机对GE9X的一些其它材料部件也进行了验证，包括3D铝化钛低压涡轮叶片和采用先进冷却回路的高压涡轮1级叶片。
CMC部件的测试目前仍在进行中。GEnx发动机验证机将重新制造，并装有相同的燃烧器衬套、高压涡轮1级和2级喷嘴、低压涡轮铝化钛叶片和下一代高压涡轮1级叶片。而一个装有CMC部件的燃烧室和高压涡轮也将在今年10月份开始测试。
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