近日，GE航空宣布GE9X發(fā)動機已經(jīng)獲得美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）的認證。這是GE9X發(fā)動機為777X系列飛機提供動力的關(guān)鍵里程碑。GE9X是新型雙引擎波音777X的動力引擎，是世界最大商用航空發(fā)動機，該發(fā)動機可以提供約100,000磅推力。正如GE 在GE9X官方宣傳大片中所提到的“strengthened by additive manufacturing”，增材制造-3D打印技術(shù)在這一最大商用發(fā)動機的制造中發(fā)揮著重要作用。獲得FAA認證不僅是GE9X發(fā)動機為777X系列飛機提供動力的關(guān)鍵里程碑，也是增材制造技術(shù)在航空發(fā)動機制造應(yīng)用發(fā)展道路中的又一里程碑。

增材制造賦能下一代發(fā)動機

FAR（聯(lián)邦航空法規(guī)）第33部分認證涉及8臺試驗發(fā)動機。此項認證的成功使GE 航空豐富了商用噴氣發(fā)動機產(chǎn)品組合，即包括用于波音787 Dreamliner的GEnx和CFM LEAP發(fā)動機，以及新通過認證的GE9X。

GE航空集團目前正在對GE9X發(fā)動機進行3,000次額外的地面測試，以支持擴展運營（ETOPS）批準。GE9X團隊還正在進行成熟度測試，從而幫助GE工程師做好準備，支持正在使用的發(fā)動機。GE目前已收到600多個GE9X發(fā)動機的訂單和意向。

關(guān)鍵制造技術(shù)

GE9X 發(fā)動機的9個事實

1.在134英寸的復(fù)合材料風扇外殼在任何商業(yè)飛機發(fā)動機中都是最大的。

3.盡管尺寸很大，但按每分貝推力磅數(shù)計算，GE9X有望成為有史以來最安靜的GE發(fā)動機。

4.GE9X引擎安裝了第四代復(fù)合風扇葉片。GE的首個復(fù)合風扇葉片于1995年開始在GE90-94B發(fā)動機上投入使用。GE及其合資企業(yè)CFM在過去25年中使用復(fù)合葉片累計飛行時間超過1.38億小時。

5.GE9X發(fā)動機中的16個復(fù)合風扇葉片是GE為商用噴氣發(fā)動機生產(chǎn)的最低數(shù)量。GE90發(fā)動機有22個風扇葉片，GEnx有18個風扇葉片，較小的CFM LEAP發(fā)動機有18個復(fù)合風扇葉片。

7.GE航空在其波音747飛行測試床上進行了72次GE9X測試飛行，總計超過400小時。首次試飛日期為2018年3月8日。

8.GE9X發(fā)動機中有五個陶瓷基復(fù)合材料（CMC）組件，包括第一級高壓渦輪（HPT）護罩，第一級和第二級HPT噴嘴以及燃燒室的內(nèi)襯和外襯。GE航空在商用發(fā)動機中運行CMC零件方面擁有超過800萬小時的經(jīng)驗。GE于1986年獲得了有關(guān)CMC材料的第一項專利，并一直在繼續(xù)開發(fā)這種材料。GE已在該技術(shù)上投資超過15億美元，并在美國建立了第一條垂直整合的CMC供應(yīng)鏈。

9.GE9X發(fā)動機的總壓力比為60：1，是所有使用中的發(fā)動機中最高的壓力比,這意味著發(fā)動機可以最有效地利用進氣，從而提高燃油效率。

GE9X擁有的304個增材制造-3D打印零件涵蓋了七大類型。

然而，GE在3D打印其首批LEAP燃油噴嘴之前，首先為超過400臺GE90發(fā)動機3D打印了T25傳感器外殼。當2015年第一個傳感器出現(xiàn)在GE90-94B噴氣發(fā)動機上時，它成為首個獲得FAA認證的增材制造的飛機發(fā)動機部件。

基于這些成功經(jīng)驗，當GE9X的初期工作于2013年左右開始時，GE決定繼續(xù)3D打印燃油噴嘴和傳感器外殼就不足為奇了。GE9X熱交換器和誘導器是一個不同的故事。GE航空集團的換熱器傳統(tǒng)上由數(shù)十根細金屬管組成。用于GE9X的3D打印熱交換器具有完全不同的外形，其中包括優(yōu)化的通道和復(fù)雜的內(nèi)部幾何形狀，可充分利用增材制造可以實現(xiàn)的設(shè)計自由度。

誘導器旨在提高發(fā)動機的耐用性，結(jié)合增材制造帶來的設(shè)計自由度，以滿足客戶需求的挑戰(zhàn)性技術(shù)要求。3D打印誘導器代表了GE在航空發(fā)動機領(lǐng)域的不斷發(fā)展，GE9X誘導器是設(shè)計工程師通過增材制造將多個零部件特征結(jié)合到一個部件的另一個例子。

數(shù)字化、新材料、3D打印正在推動航空發(fā)動機創(chuàng)新，GE已經(jīng)發(fā)起對下一代航空發(fā)動機技術(shù)制高點的布局，并隨著GE9X 發(fā)動機獲得FAA認證與投入使用而將增材制造技術(shù)的應(yīng)用推向新高點。