這台發動機將改變航空業

工程技能堂
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2 觀看·2026年6月30日
工程師需要數年時間來設計飛機引擎。組裝、測試和安裝則在之後進行。
設計已獲批准。其中一些引擎設計如此巧妙,甚至入選了《吉尼斯世界紀錄》。
但即使打破世界紀錄,對引擎來說也未必足以改變航空史。
根據專家的說法,CFM RISE(可持續發動機革命性創新)
可能就是這樣的一種引擎。它是法國賽峰飛機引擎公司的一項合資企業。
以及GE航空。該項目於2021年6月由CFM正式宣布。兩家公司希望
建造一款可使用永續航空燃料與氫氣的引擎,以減少二氧化碳排放
減少20%的排放量和燃油消耗。而非增大飛機發動機的直徑。
提高涵道比後,賽峰飛機引擎公司與通用電氣專注於開放式螺旋槳的研發。
與傳統的渦輪螺旋槳引擎不同,CFM RISE 的風扇直徑達 13 英尺,核心部分則十分緊湊,
與1988年開發的GE 36不同,它們將使用回熱器,並回收所有浪費的 commission
排氣熱能。這具引擎外觀看似經典的對轉組合,實際上並非如此。這
第二級葉片為固定式,而導葉則具備可調節葉片角度,以實現變量控制。
作為流場恢復導葉,它們可提高風扇壓比並進行控制。
轉子負荷。渦輪機與轉子之間透過減速齒輪組連接。
為製造和組裝引擎,CFM 將使用 3C 織造工藝來生產
碳纖維複合材料葉片。高溫區域將使用陶瓷基複合材料與未來科技材料。
金屬合金。利用混合動力系統,引擎將降低燃油消耗。
消費量減少20%,這是一次歷史性的飛躍。但至於目前設計的引擎,又該如何呢?
200噸級飛機的動力?每具引擎在組裝前都必須經過設計核准。
公司擁有一支工程師團隊,以滿足其承包商的特定需求。
這是建造飛機引擎過程中最昂貴且最耗時的步驟。
勞斯萊斯遄達XWB引擎的研發與製造耗時約六年才完成首台引擎。
該過程始於2004年,當時空中巴士公司開始尋找飛機推進系統的替代方案。
他們的A350飛機。2006年,他們與勞斯萊斯簽約,2010年,首架搭載
兩台遄達XWB引擎飛向天空。這是勞斯萊斯噴氣發動機組裝廠之一。
位於英國德比。他們在這些工廠內所從事的活動看來
就像火箭科學一樣,但對工人來說,這不過是又一天的日常工作。
他們每20天生產一台新引擎,每台成本3500萬美元。整個過程包括
製造飛機引擎的第一步是製造風扇盤。這個紅色與灰色的盤狀零件具有極高的耐用性,
它能容納全部22把刀片。每一把刀片都鋒利如廚師刀。
確保氣流高效。一名專職工人將沉重的風扇葉片固定到位。
它們早已༔製造完成,並運送到德比廠區。在每片葉 arasında
工人還會安裝環形填充物。它們能改善空氣流入引擎的流動情況。
完成風扇,這是XWB最大部分。發動機的風扇位於前方,並在
後方是軸上的渦輪機,這部分是驅動風扇的引擎組件。
旋轉與風扇相連的軸。低壓渦輪機垂直懸掛。
在引擎後方使用吊車吊起。然後工人們慢慢組裝引擎的核心部分。
一節一節地。同時,粉絲被轉移到另一個區域,那裡工人正在組裝
風扇的案例。這是一個複雜的過程,其中包含數百根電線和管道。
必須放置在外部。工人在放置任何東西之前,都會先檢查他們的電子模型。
單螺桿。就在這同時,另一組工人完成內核的製作。他們開始
將壓縮機與燃燒室及上方的渦輪機垂直疊加組裝。工人
不能浪費任何時間,因為隨著引擎的建造,地板會不斷上升。一旦核心完成
完全組裝後,最終便可與風扇及風扇外殼連接。當核心處於
水平位置,旋轉臂會旋轉葉片,以確保風扇葉片安裝到位。
風扇外殼後方,有68片渦輪葉片,每一片都產生
其功率相當於四輛汽車。它們合起來的功率超過300輛汽車。需要20天時間。
完成引擎的建造,但還不能立即交付。它必須經過嚴苛的
測試。在58號控制室內,勞斯萊斯對其引擎進行實驗性測試。
引擎安裝到鑽井架上後,控制室的操作員便擔任飛行員的角色。在他能夠行動之前
因此,安全室內的所有鎖都必須就位,以確保無人能進入測試室。
當引擎開始旋轉時,除非所有鎖定裝置都已就位,否則引擎無法啟動。
每次測試都會被記錄下來,以確保引擎符合客戶的所有需求。
測試電路是一個建在建築物內部的建築物。這使得控制室在運作時能保持安靜。
大型測試。測試主要分為三類。首先,勞斯萊斯進行驗收測試,
這確保了在引擎交付前,所有性能指標都已達成。
其次,他們有研究測試。第三,他們有開發測試。
而第三部分正是所有精彩內容發生之處。在風扇葉片脫落測試中,
他們會讓風扇葉片飛脫,以檢查葉片是否被系統內的結構所包覆。
他們還將進行進水測試,向發動機注入大量水以模擬
風暴。還有鳥類測試,他們會把死鳥扔進機器裡,觀察其反應。
冷啟動測試時,他們會將一台巨大的冷凍櫃圍在引擎周圍,
讓它冷卻過夜,然後看看引擎在結冰時能否啟動。
如同在極端天氣條件下一樣。通過所有測試後,引擎即可準備交付。
大多數引擎都是由平板拖車運送的。有時,若勞斯萊斯需要
將引擎交付給香港航空後,他們會將引擎裝上貨船。
將其運往香港,然後由拖車將其送至設施。如遇緊急情況,
引擎將由像空中巴士貝魯加(Airbus Beluga)這樣的大型運輸飛機運載。
當拖車裝載引擎艙並運送至設施後,
是時候開始安裝引擎了。一旦引擎安裝完成,就該將其安裝在引擎架上。
幾乎完成的飛機。例如,空客A350的引擎運抵圖盧茲。
總裝車間。飛機被放置於第20站,這是倒數第二個總裝站。
航站A完成的空客飛機必須經過的流程。勞斯萊斯與空客已發展出緊密的合作關係。
多年來的合作關係,因此由他們負責提供省油的引擎。
這架A350將 trường bị安裝特倫特XWB引擎。在廠房內,引擎被安裝在
液壓吊車將其吊升至安裝位置。這具引擎重達8噸,價值32萬美元。
百萬。內部幾乎所有兩萬個零件皆由手工組裝,哪怕一個錯誤都可能
使公司損失數百萬美元,因此一切必須完美無缺。他們確保
50,000磅推力的引擎,安裝於兩個安裝支架上。在它們完全
確認引擎已牢固固定後,液壓運輸車便被降下至
地面。完成所有必要測試後,飛機即可投入服務。
根據統計,全球飛機引擎市場價值為873.8億美元。
2022年,整個市場中,北美地區佔了381億美元。分析顯示
十年內,市場將達到驚人的1872.6億美元,預計
按年計算增長7.92%。這個龐大的數十億美元的蛋糕,被四個企業瓜分殆盡。
主要公司。佔比最小的是勞斯萊斯,僅占12%。接下來是通用電氣
航空業佔14%。位居第二的是普惠公司,其佔有較大的市場份額。
市場份額高達驚人的35%,超過通用電氣(GE)與勞斯萊斯(Rolls-Royce)兩者總和。最後,最大的生產商
商用飛機引擎的供應商是CFM國際公司,其生產的引擎佔全球總產量的39%。
然而,當我們檢視歷史數據時,情況則略有不同。普拉特與惠特尼
已生產並裝備了13,000具引擎的飛機,佔據了26%的市場份額。
由於波音、洛克希德·馬丁、空中巴士和諾斯羅普·格魯曼是最大的製造商
全球飛機數量最多的國家,同時也是從四大飛機引擎供應商訂購引擎數量最多的國家。
全球的製造商。通常,航空公司會訂購新引擎,以提升機隊的燃油效率。
推進系統。例如,印度航空最近向通用公司訂購了一大批飛機。
40具GE NX引擎的電動航空動力,20具GE 9X引擎,再加上一筆訂單,
800台LEAP引擎。通用電氣的GE9X終於被超越。勞斯萊斯表示
他們全新研發的勞斯萊斯Ultrafan引擎已全面投入運作。Ultrafan引擎長達140英寸。
直徑。這表示目前它的寬度比GE9X大5%。可安裝於兩種平台。
窄體與寬體飛機,其推力可達25,000至110,000磅之間。
現在唯一要做的事就是完成測試,之後勞斯萊斯將正式取代通用電氣的地位。
世界上最大的飛機引擎。儘管如此,通用電氣仍保持著這一地位。
世界最強大噴射引擎的寶座。他們甚至獲得了吉尼斯世界紀錄。
為了讓GE9X產生134,300磅的推力,你認為勞斯萊斯會如何呢?
他們的超級風扇終於能取代通用電氣了嗎?再見了!
