通用电气研制新型TAPS燃烧室 用于波音777X发动机

2014年12月09日 16:42
来源：中国航空报
http://news.ifeng.com/a/20141209/42678320_0.shtml
3人参与 1评论


应用于波音777X飞机的GE9X发动机(资料图)

本报讯日前，GE公司宣布，用于波音777X飞机的GE9X发动机的第三代TAPS（双环预混旋流器） 燃烧室在部件试验中取得理想结果。

GE9X TAPS III燃烧室是一个独特的第三代燃烧系统，与传统燃烧系统相比，它使空气和燃油在燃烧前充分混合，以实现贫油燃烧及更少的排放。TAPS燃烧系统最初被采用在为波音787和波音747-8飞机提供动力的GEnx发动机上，其后，在CFM国际公司为窄体飞机提供动力的LEAP发动机上时，该第二代TAPS燃烧室的性能得到了进一步加强。

“GE9X的第三代TAPS燃烧室把燃烧技术提升到了新的高度。”GE90/GE9X发动机项目总经理比尔·米尔汉姆（Bill Millhaem）表示。“自2011年开始，GE的工程师就开始研发GE9X 第三代TAPS燃烧室。该TAPS III燃烧室将采用增材制造技术生产的燃油喷嘴、新的燃烧室头部设计和陶瓷基复合材料（CMC）内外衬套，将提高燃烧室的耐久性，减少对冷却空气的需求，从而强化贫油燃烧过程。”

为了设计世界一流的低排放燃烧室，GE的工程师们成功地将该燃烧系统与GE史上最高压比为27∶1的GE9X发动机相匹配。GE9X团队采用了新的技术和材料，在减少冷却空气需求的同时让更多空气进入混合器。这样，混合器中的额外空气有助于支持贫油燃烧，降低排放，这使GE9X发动机的氮氧化物排放量比CAEP/8标准要低30%。

第三代TAPS燃烧室的部件测试开始于2012年。今年9月，全尺寸环形燃烧室台架试验成功地验证了CMC燃烧室衬套的材料能力，这将是商用喷气发动机首次采用完整的CMC燃烧室衬套。这些衬套都经过了远超出实际运营条件的动态载荷水平测试。另外的全尺寸环形台架试验——包括GEnx和GE9X的缩比尺寸燃烧室——将在未来两年内进行。

未来还将进行的燃烧室试验包括一个GE9X燃烧室的扇形试验，该试验将在GE投资了1亿美元、正在俄亥俄州Evendale建设的占地面积为1800多平方米的燃烧试验台上进行。这个试验台计划于明年完工，将设有一个高约61米的不锈钢排气管和三个平行的环形和扇形试验的试验台。该试验台也将是首个试验条件能超出GE9X循环的试验台。

2014年，GE将在新的GE9X发动机技术成熟化试验项目上投入3亿美元。今年的试验项目包括在意大利马萨进行的高压压气机测试，以验证额外的燃油消耗改善；以及在华盛顿州西雅图波音公司的UPS试验中心进行的通用推进模拟器（UPS）风扇性能和声学测试。到今年年底，作为GE9X技术成熟化项目的一部分，GE航空集团将开始对高压涡轮和燃烧室均采用了CMC材料的GEnx发动机进行地面试验。


GE9X发动机的推力级将达到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；新一代压比为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 III燃烧室；以及采用陶瓷基复合材料（CMC）的燃烧室和涡轮。自去年在波音777X飞机上启动以来，GE9X发动机的订单已达近700台。

首台核心机验证试验计划于2015年进行。首台发动机试验将计划在2016年进行，2017年将在GE的飞行试验台上进行飞行试验。发动机计划将于2018年取得适航证。

石川岛播磨重工业公司（IHI Corporation）、斯奈克玛公司和航空航天技术公司（赛峰集团）以及MTU航空发动机公司均参与了GE9X发动机项目。（魏森）2014年12月09日 16:42
来源：中国航空报
http://news.ifeng.com/a/20141209/42678320_0.shtml
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应用于波音777X飞机的GE9X发动机(资料图)

本报讯日前，GE公司宣布，用于波音777X飞机的GE9X发动机的第三代TAPS（双环预混旋流器） 燃烧室在部件试验中取得理想结果。

GE9X TAPS III燃烧室是一个独特的第三代燃烧系统，与传统燃烧系统相比，它使空气和燃油在燃烧前充分混合，以实现贫油燃烧及更少的排放。TAPS燃烧系统最初被采用在为波音787和波音747-8飞机提供动力的GEnx发动机上，其后，在CFM国际公司为窄体飞机提供动力的LEAP发动机上时，该第二代TAPS燃烧室的性能得到了进一步加强。

“GE9X的第三代TAPS燃烧室把燃烧技术提升到了新的高度。”GE90/GE9X发动机项目总经理比尔·米尔汉姆（Bill Millhaem）表示。“自2011年开始，GE的工程师就开始研发GE9X 第三代TAPS燃烧室。该TAPS III燃烧室将采用增材制造技术生产的燃油喷嘴、新的燃烧室头部设计和陶瓷基复合材料（CMC）内外衬套，将提高燃烧室的耐久性，减少对冷却空气的需求，从而强化贫油燃烧过程。”

为了设计世界一流的低排放燃烧室，GE的工程师们成功地将该燃烧系统与GE史上最高压比为27∶1的GE9X发动机相匹配。GE9X团队采用了新的技术和材料，在减少冷却空气需求的同时让更多空气进入混合器。这样，混合器中的额外空气有助于支持贫油燃烧，降低排放，这使GE9X发动机的氮氧化物排放量比CAEP/8标准要低30%。

第三代TAPS燃烧室的部件测试开始于2012年。今年9月，全尺寸环形燃烧室台架试验成功地验证了CMC燃烧室衬套的材料能力，这将是商用喷气发动机首次采用完整的CMC燃烧室衬套。这些衬套都经过了远超出实际运营条件的动态载荷水平测试。另外的全尺寸环形台架试验——包括GEnx和GE9X的缩比尺寸燃烧室——将在未来两年内进行。

未来还将进行的燃烧室试验包括一个GE9X燃烧室的扇形试验，该试验将在GE投资了1亿美元、正在俄亥俄州Evendale建设的占地面积为1800多平方米的燃烧试验台上进行。这个试验台计划于明年完工，将设有一个高约61米的不锈钢排气管和三个平行的环形和扇形试验的试验台。该试验台也将是首个试验条件能超出GE9X循环的试验台。

2014年，GE将在新的GE9X发动机技术成熟化试验项目上投入3亿美元。今年的试验项目包括在意大利马萨进行的高压压气机测试，以验证额外的燃油消耗改善；以及在华盛顿州西雅图波音公司的UPS试验中心进行的通用推进模拟器（UPS）风扇性能和声学测试。到今年年底，作为GE9X技术成熟化项目的一部分，GE航空集团将开始对高压涡轮和燃烧室均采用了CMC材料的GEnx发动机进行地面试验。


GE9X发动机的推力级将达到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；新一代压比为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 III燃烧室；以及采用陶瓷基复合材料（CMC）的燃烧室和涡轮。自去年在波音777X飞机上启动以来，GE9X发动机的订单已达近700台。

首台核心机验证试验计划于2015年进行。首台发动机试验将计划在2016年进行，2017年将在GE的飞行试验台上进行飞行试验。发动机计划将于2018年取得适航证。

石川岛播磨重工业公司（IHI Corporation）、斯奈克玛公司和航空航天技术公司（赛峰集团）以及MTU航空发动机公司均参与了GE9X发动机项目。（魏森）