GE90 系列 [军用民用涡扇发动机]汇总

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牌号GE90 用途军用/民用涡扇发动机类型涡轮风扇发动机国家美国厂商通用电气公司航空发动机集团生产现状生产装机对象大型民用和军用运输机,如先进的波音777、道格拉斯的MD-12X、空中客车公司的A330的派生型等。研制情况1990年1月16日,美国通用电气公司(GE正式推出大推力、高涵道比涡轮风扇发动机GE90。它满足了B777的需要,也能适应未来民航市场的发展。1992年11月23日GE90首次进行核心机试验,1993年3月29日进行全尺寸的发动机试验,1995年2月2日获得FAA发动机适航证。装GE90的B777于1995年8月取得适航证,9月投入使用。GE90

发动机的研制费约12~30亿美元,研制计划以GE公司为主,它承担57%的份额。法国SNECMA公司承担25%,负责低压和高压压气机以及增压级、润滑系统、全权数字式电子控制系统的子部件和起动机,此外,还从事备份的钛合金风扇和10级压气机的发展工作,日本石川岛播磨重工业公司承担8%,负责低压涡轮和主轴;意大利菲亚特公司承担7%,负责齿轮箱和传动系统,并参与低压涡轮的设计和研制工作。GE90发动机采用了通用电气公司CF6和CFM56系列发动机的经验以及通用电气公司与NASA合作的节能发动机E3的先进技术。除了能提供最大推力以外,GE90与现有的高涵道比发动机相比,将降低耗油率9%,减少氧化氮排放33%。GE90采用直径为3124mm的宽弦复合材料风扇以及与之匹配的E3的10级压气机,其优异的效率和操作性能业已得到证实。该发动机的双环腔燃烧室极为经久耐用,且排放污染非常低。同样地,双级高压涡轮采用先进材料和主动间隙控制技术,以提高效率和使用寿命。6级低压涡轮则采用CF6和CFM56系列发动机极其成功的经验。GE90取适航证时的推力为37675daN,但装在B777“A”市场飞机时用降功率(降低10%工作,即以34250daN的推力投入初期服役。在发展试验中,发动机推力在大于取证推力下累积的工作时间达380h。其中,有7台发动机推力超过44480daN(100000 lb,工作时间为65h。

截至1995年8月24日,GE90发展试验已累积地面工作5153h,15079循环,飞行226次计501.5h。其主要改型有:GE90-B3用于B777“A”市场,该型为1995年投入使用的初始型号,推力为34250 daN。GE90-B2用于

B777“A”市场,改进了高空性能,推力为34250daN。GE90-B1用于

B777“B”市场,推力为38660daN。GE90-B4用于B777“B”市场,推力为38920daN。GE90-92B为满足B777进一步发展的要求,GE公司于1994年5月提出发展GE90的第1个推力加大型即GE90-92B的发展计划,编号中的9

2B表示它用于B777,推力为92000 lb(41000daN。此改型将改进高、低压涡轮材料与冷却技术,以提高燃气温度40℃,但仍保留与原型相同温度裕度,还将改进低压涡轮轴等。计划于1996年5月取得适航证,同年年底投入使用。今后还将发展推力分别为:43200、46700、51200daN的推力增长型,以满足B777加长型与“C”市场之需。结构和系统风扇单级轴流式,增压比为1.52,采用22片无凸台宽弦全复合材料风扇叶片,前缘包覆0.254mm厚的金属层,后缘部位用凯芙勒线加强,以防脱层。叶高1219.2mm,弦长533.4mm。叶尖切线速度

371m/s。风扇出口整流叶片距风扇叶片较远,以减少噪声。在铝制机匣上缠绕多层凯芙勒条带,起包容作用。风扇转速为2304r/min。低压压气机3级轴流式。鼓式转子连接到轮盘后缘处,3级转子叶片均装在鼓中的环形燕尾槽中。高压压气机10级轴流式。增压比为23,平均级压比为1.37,叶尖切线速度为455m/s,转速为10396r/min。转子叶片和静子叶片都是直接由E3节能验证机按比例放大而成的,前5排静叶可调。转子叶片采用小展弦比(1.49。后几级静子叶片是焊接结构。转子后两级采用Udimet 720合金叶片。第1~7级叶片装在轮盘的纵向燕尾槽中,第8~10级叶片装在轮盘的环向燕尾槽中。空气由第7~8级盘间引入转子,在加速及稳定工况时对转子中心加热,使转子与机匣间易于热匹配,加大喘振裕度,提高效率,且可减少在加速过程中瞬时涡轮进口温度的超温。燃烧室环形。采用了E3的设计,双环腔头部在小推力状态时只有外环腔的喷嘴工作;加大推力时两环腔的喷嘴全部工作,从而减少Nox的排放。火焰筒用GTD222合金铸出经机械加工而成,其上用激光打出大量斜孔,以便冷却,延长寿命。高压涡轮2级轴流式。采用E3发动机的设计。涡轮叶片用R ene’ N5单晶镍基合金铸成,轮盘采用具有损伤容限能力的粉末冶金Rene’ 188DT高温合金。高压涡轮设计留有较大的温度裕度,GE90-B3为127℃,GE90-B1为89℃。高压涡轮的冷却系统设计得很有特色,将温度和压力较高的空气由第7~8级压气机间经转子中心通过高压涡轮的两级轮盘间对两级轮盘加温,使轮盘由外缘至轮心的温度差小。减少轮盘上的热应

力,同时轮盘与静子间有较好的热匹配性能。然后,这股空气再进入第2级转子叶片对叶片进行冷却。这套系统可提高冷却空气的冷却效率。高压涡轮盘轮缘上不开孔,以提高强度,同时减少因螺栓头及螺帽引起的风阻损失。低压涡轮6级轴流式。有较大的涡轮直径,外径处采用了CF6-80C2的34℃倾斜设计。有相对低的级负荷,以提高效率,降低噪

声。控制系统全权数字式电子控制系统提供燃油,主动间隙和可变几何控制。技术数据起飞推力(daN GE90-B334250 -B2 34250 -B138660 -B4

38920 空气流量(kg/s 1420.0 涵道比 8.40 总增压比 39.3 涡轮进口温度(℃ 1430 风扇直径(mm 3124 最大直径(mm 4013 长度(mm 5080

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