GE航空与辛辛那提大学的研究所在俄亥俄州的Evendale合建了一个特殊的实验室,给工程师、科学家还有教授学生们提供了一个联合工作的平台。这个实验室不仅解决了下一代喷气发动机减重和耐高温的难题,还把全球总部变成了一个微型大学城。陶瓷基复合材料是这个实验室的核心,通过这种材料,他们创造了一种像羽毛一样轻盈,却能承受2000℃高温的发动机材料。GE的工程师们把这种陶瓷基复合材料用于ADVENT自适应变循环发动机的低压涡轮机叶片上,还给这些叶片涂上了一层黄色环保涂层。这个发动机未来有可能被装到F-35联合攻击战斗机上,给隐形战鹰提供更强的推力和更低的油耗。GE航空研究中心的目的是把实验室里的创新应用到商业航班上。他们的工程师把这种陶瓷基复合材料叶片放到2000℃的高温炉里,反复加热冷却,为了验证材料的耐热极限。在获得验证后,这些叶片就会成为飞机上的关键部件。LEAP发动机是第一个在高压涡轮部位使用陶瓷基复合材料的商用发动机,给空客A320neo提供动力。而GE9X发动机是专为波音777X设计的,进一步扩大了这种材料在引擎中的应用范围。为了把实验室里的奇迹变成现实生产,GE航空宣布投资2亿美元在阿拉巴马州建设两座复合材料制造工厂。这些工厂采用自动化铺丝和三维编织等先进工艺,降低了陶瓷基复合材料部件的生产成本。这意味着商业航班可以更轻易地使用这种轻质高效的材料。 这种技术还有望让直径超过4米的巨型风扇首次采用大面积的陶瓷基复合材料叶片。这个巨型风扇预计在2020年前后装备波音777X,给航空业带来巨大变化。全球GE引擎上将出现超过30万个这种部件。根据最新数据显示,陶瓷基复合材料的密度只有金属合金的三分之一,但耐温能力却高达2000℃以上。这种材料不需要大量冷却空气就能运行,从而节省了一部分空气来推动更多燃料燃烧。结果就是提升了推力和燃油效率。 通过这些技术进步和创新投资,“轻”已经变成商业航班触手可及的选项了。每减轻一克重量就等于节省一克油这句话被陶瓷基复合材料变成了可量化指标。未来十年,陶瓷基复合材料在引擎上的应用将增长十倍。 UCRI是辛辛那提大学与通用电气合作成立的研究所,致力于航空研究领域的合作与创新。GE还透露了GE9X测试视频和更多相关内容,展示了这个项目取得了重大进展。 042亿美元这个数字也凸显了通用电气对于航空研究领域投资力度之大。他们希望通过这些投资推动整个行业向更高效、更环保方向发展。