【长知识】工业暴力美学：GEnx航空发动机结冰测试

导读

在一台新型航空发动机研制过程中，必须进行大量的试验，测试航空发动机在各种状态下的工作情况，全台发动机的试验总时数可高2~4万小时，有时为了缩短试验周期，就需要消耗十几台甚至几十台同类型发动机，从某种角度来讲，发动机就是“试出来”的。

为了保证航空发动机及其系统的可靠工作，必须进行多种严格的试验，以保证发动机的最终可靠性，包括测试各种极端的环境：上万英尺高空和极其严寒的天气，在发动机结冰情况下是否仍能正常工作。

为了确保在新一代发动机引擎GEnx的可靠性，赢得波音787引擎与英国罗-罗公司竞争中的优势，美国通用电气GE公司投资了耗资5000万美元，在加拿大温尼伯兴建了一个航空发动机测试，研究和发展中心（TRDC， Testing, Research and Development Centre），占地11000多平方米，拥有可以进行温带和极端寒冷条件下的发动机试验台，GE在2015年9月中旬宣布，再投资2600万美元对已建风洞进行升级。

接下来让我们来看一下这台发动机的测试过程：

测试早早开始，早上7点钟开工

该测试台是由服务公司StandardAero设计和建设的，该设施每年的运行费用也高达250万美元。

风洞鸟瞰图，去年GE又投了2600万美元，不知道升级以后是怎样的？

GEnx发动机已吊升就位，测试准备。

在风洞中，GE工程师使用高速摄影捕抓冰是如何在风扇叶片和发动机零部件上形成并集聚的。

试验工程师坐在暖和的高速成像工作室观看数据，摄像头捕捉图像的速度最高可达每秒500帧。

GEnx发动机经过一夜的冰冻测试后，现场工程师则需要对冰进行清理处理。

同时利用一个加热平台对其进行蒸汽加热除冰。

GEnx发动机正在被定位到风洞。

该测试台通过7台大大功率的风扇，将风以104公里的时速吹入风洞

GEnx发动机定位好后，再下方的拍摄。

走近一点，再拍一张

全权限数字发动机控制FADEC近照，这是发动机的“大脑”，它用来控制发动机在不同环境下实现最大效率。

GE工程师正在进行测试前最后的调整。

GEnx发动机通过每秒摄入1270kg的水、气和冰混合物，可以模拟高海拔的冷冻条件。

GEnx发动机正在接受冰云炮轰。

冰云炮轰动态效果图

后记：经过如此严格的寒冷天气测试后，GEnx还是在2013年底收到了FAA的正式警告，称该发动机内部结冰造成推力下降，导致客机迫降，并报告了9起高空由于发动机结冰引起的推力损失事故，其中2起导致发动机只能工作在慢车状态。最终GE公司是通过修改全权数字控制系统（FADEC）程序，通过算法探测移向发动机核心机的冰晶后，控制高压压气机入口放气阀门打开，将冰晶从外涵道排出。（小编：不知道当时GE的老板有没有想用锤子把这个台子砸了的冲动！）

除了加拿大外，GE在美国本部也有试验台，下面为本部的测试视频

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