原创 李杰陈光吕跃进 航空之家

波音787是第一种不采用上述方法的旅客机，它是用交流电的电动机驱动空气压缩机与液压泵，为“准全电” 飞机，为此，需由发动机驱动大功率的的交流发电机。在以往许多较先进的发动机中，都由驱动直流发电机改为驱动交流发电机，由于发动机工作时，转速变化范围大。

为了保持交流发电机输出的电流频率不变，均需在发动机附件传动输出轴与发电机间安装一套非常复杂的恒速传动装置 ( Constant Speed Driver，CSD)。CSD一般由发电机生产厂生产，并将它与发电机组成成套的带传动装置的交流发电机 (Integrated Drive Generator，IDG) 提供飞机生产厂装机使用。

波音787采用了四台每台250KW的变频交流发电机 (每台发动机驱动两台) ，是第一次在飞机上不采用恒速传动装置的交流发电机，通过机载 ( 飞机) 的恒频转换器，将需用恒频电源的部分电流转换成恒频电流。

在 “准全电” 飞机上，需将发动机的慢车转速定得较低，以便在低的发动机转速下也能向飞机供电。GEnx慢车转速下的推力约为最大推力的2.6%，即慢车转速较低。为达到较低的慢车转速，采取了以下几项措施:

(1) 高压压气机出口处在低转速时瞬间放气，保证有足够的喘振裕度；

(2) 修订可调静叶的调节规律，在慢车时关小；

(3) FADEC调节逻辑进行调定，以保持低转速工作时的裕度等。

两台交流变频起动—发电机，每台250KW，起动时作为起动机带转高压转子 慢车及慢车转速以上向飞机供电，发动机不向飞机环境系统供高压空气。图2是GEnx发动机的附件传动机匣。

慢车转速下推力2000lbf，为最大推力的2.6%。慢车状态下能驱动发电机向飞机供应电力。采取的措施为：高压压气机出口处瞬间放气——保证有足够的喘振裕度；

修订可调静叶的调节规律——在慢车时关小；

FADEC调节逻辑进行调定——保持工作时的裕度。

GEnx发动机为防止发动机性能衰退采取了众多的措施 (如图3所示)。

(1) 在结构上：采用短的、刚性好的转子；

(2) 转子支承简单 无中介轴承 无悬臂支承的涡轮；

(3) 叶尖间隙控制包括高压压气机，高、 低压涡轮；

(4) 采用好的材料、 冷却与涂层，使耐久性更高；

(5) 风扇叶片尾缘与分流环间距大，使外物不易进入；锥形帽罩将杂物甩向外涵道;

(6) 增压级后设有放气阀,细小砂石在增压级后可通过弯形通道处的放气门排出;

(7) 内置式喷水清洗装置可使性能得以恢复。

发动机的噪声

为满足21世纪 “ 绿色航空” 的要求，GEnx除采用了大量常用的以及新发展的降噪措施外，还在外涵后端采用了如图4所示的锯齿形喷管，以加大喷气流与外界空气流的接触面积，降低排气噪声，遄达1000也采用了这种喷管。

因此GEnx噪声值不仅低于FAR36部第3阶段的规定值很多，而且也比第4阶段 (2006年执行) 的低很多，如图4所示。

GEnx发动机的市场概述

GEnx发动机与其竞争对象遄达1000在技术上是势均力敌的，但在发动机的订购量上要远优于遄达1000发动机，以截至2006年年中的统计数据对比，GEnx发动机仅获得的确认订单就达到了740台，加上意向合同总数超过了800台，而同期遄达1000获得的确认订单和意向合同总共才为154台。

GEnx发动机的另一市场是波音747-8飞机，GEnx是新型波音787-8飞机的唯一动力装置。

2011年10月12日，GEnx发动机交付卢货航航空公司用于波音747-8飞机，这

是GEnx-2B发动机首次交付给用户。

另据报道GEnx已获得了1300多台发动机订单，客户达到了47家，GE公司计划在2012年生产约160台GEnx发动机，在2013年增加至200台以上 ( 截至2011年10月)。

截至2012年年底数据，仅GEnx-1B发动机就有近30家客户，已经购买了800余台。

预计GEnx发动机市场的规模至少为4000台以上，这种发动机至少可以稳定生产30年。

原标题：《慢车转速推力为最大推力的2.6%， “准全电” 787客机的GEnx发动机》