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波音747|硬核航空：用于波音787、747-8和为A350设计的GEnx发动机

波音747|硬核航空：用于波音787、747-8和为A350设计的GEnx发动机

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波音747|硬核航空：用于波音787、747-8和为A350设计的GEnx发动机


GEnx是在GE90 ( 用于波音777) 的基础上发展的 ， 其推力小于GE90(85000~115000lbf) 大于CF6-80C2( 用于波音747-400 ， 推力为58000lfb) ，而耗油率低 。 GEnx采用了高的涵道比 (10) 高的总压比 (45) 而 GE90分别为8和40 。
从GE90-76B于1995年底投入营运 ， 到GEnx历经了四次技术提高 ， 使GEnx耗油率低 ， 排放低 ， 噪声低 ， 直接使用费用低 。
【波音747|硬核航空：用于波音787、747-8和为A350设计的GEnx发动机】
图1、GE公司大型民用发动机近十年的技术演变

用于波音787三型飞机的三型GEnx发动机为:
GEnx-1B54 ， 推力级别53200lbf(24100kgf ， 236kN) ， 用于波音787-3；
GEnx-1B64 ， 推力级别63800lbf(28960kgf ， 284kN) ， 用于波音787-8；
GEnx-1B70 ， 推力级别69800lbf(31680kgf ， 310kN) ， 用于波音787-9；
GEnx的基本结构为: 1级风扇、4级增压级、10级高压压气机、2级高压涡轮和 7级低压涡轮 (如图2所示)

图2、GEnx发动机的基本结构
由于采用了高涵道比、 高总压比及效率提高的部件GEnx的耗油率比其先驱下降较多 (图3)
GEnx(2008年) 燃油消耗率比GE-90-94B (1996年) 要低69%为达到这一效果采取了许多的措施 (如图4所示)

图3、GE公司GEnx和GE90的耗油率对比
降低油耗的措施还有 。 以往的发动机均由高压压气机后引出高压空气用于飞机座舱增压 ， 但用于波音787的两型发动机 (即GEnx与遄达1000) 不向飞机供高压空气 ， 而是由发动机驱动大功率 (500kW) 交流发电机 ， 再由交流发电机驱动专门的空气压缩机向座舱供气 ， 以此可以进一步降低发动机的燃油消耗 。 图5显示了GEnx与遄达1000结构的对比 。

图4、GEnx发动机所采用的降耗措施

图、GEnx和遄达1000结构对比
用于波音747-8的GEnx发动机
为了抢占服务于相差200座的波音777-300ER和A380之间的市场 ， 波音公司研发了波音747-8飞机 。
波音747-8项目于2005年11月启动 ， 洲际客机型2010年投入运营 ， 货机型2009年投入运营.机身比波音747-400长3.6米 ， 多34个座位.洲际客机型载客467人航程14800公里 。 每旅客英里的费用比波音747-400低8% ， 发动机仅用GE公司的推力较小的GEnx(即GEnx-2B67) 。

波音747-8货机项目也于2005年11月启动 ， 原计划于2009年末开始向启动用户卢森堡Cargolux货航和全日空货航交付 。 这款飞机将比波音747-400货机长18.3ft（5.6米） ， 最大结构业载 (业务载荷 ， 指飞机可以用来赚取利润的商业载荷) 能力可达154吨 ， 航程超过 4420海里(8185千米) 。
波音747-8货机的收益货物容积与此前同类机型相比大16% ， 可多容纳4 个主舱货板和3个下货舱货板 。 借助GEnx发动机的动力 ， 波音747-8货机的燃油效率将比波音747-400货机高17% ， 噪声减少30% 。

2008年3月波音公司宣布已完成波音747-8货机50%的设计发布工作 。 波音工厂及其供应商在得知波音747-8货机的详细设计后 ， 将可以开始生产这款新型货机的零部件、组件和工装 。

图6、GEnx-1B和GEnx-2B发动机结构对比
2010年2月8日 ， 第一架波音747-8货机首飞 。
图6显示了GEnx-1B(用于波音787)和GEnx-2B(用于波音747-8)发动机结构对比 。
用于波音747-8的GEnx-2B67核心机与GEnx-1B相同 ， 增压级与低压涡轮各少一级 ， 向飞机供高压空气 。 涵道比为8.0 ， 总压比为44 。
GE公司于2006年5月15日确定完成了用于波音747-8的GEnx发动机的结构设
计 ， 波音747-8是波音公司2005年启动的洲际货运型飞机 。 用于波音747-8的GEnx发动机的风扇直径为2667毫米(105in) 而波音787用的GEnx则为2819.4毫米 ( 111in)。 GEnx用于波音747-8时的额定推力为301.9kN(66500lbf) 。

此外 ， 波音747-8货机能够与新的波音777货机互补 ， 直接进行货物交接 。 两款飞机的主货舱门尺寸均可容纳10英尺(3米) 高的货板而便于联运 。
用于A350的GEnx发动机
空中客车公司于2005年宣布研制A350双发客机用以与波音787竞争 ， 其机身直径与A340和A330的相同即双通道每排8座2006年中空中客车公司将A350
机身直径加大每排9 座并将飞机改名为A350XWB 。
A350-800 ， 270座 ， 13670千米；
A350-900314座 ， 13350千米；

A350-1000375座 。
罗罗公司在遄达1000的基础上发展了遄达XWB (75000~95000lbf) 。 而GE公司则推出了GEnx-1A75 (75000lbf) 。

图7、显示了GEnx系列发动机中的二级型号和用于驱动的飞机

GE公司的 GEnx发动机型号代表的含义为:
①表示风扇直径: “1”为111in “2”为104in；
②表示所用于的飞机: “A”为空客 “B”为波音
③表示推力值:发动机推力＝该值 ×1000lbf 表２－１为三种ＧＥｎｘ发动机结构对比
由于空客最终只选用遄达XWB作为A350的唯一动力 ， 因此GEnx-1A75停止了发展 。

表、三种GEnx发动机结构对比


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