真正的航空发动机材料，敢于接受极端环境的检验

材料牛注：美国通用电气公司（GE）成功完成GE9X发动机陶瓷基复合材料CMC(ceramic matrix composite)组件第二阶段的测试，此次测试是在灰尘、碎屑等极端环境中进行的。

GE9X陶瓷基复合材料（CMC）第二阶段测试在GEnx验证发动机上完成，该材料一如既往表现优异。在最新一轮测试中，验证发动机累积运行了1800个循环，包括暴露在碎屑和灰尘等极端环境中，碎片暴露水平相当于3000个起飞和着陆循环。GE9X发动机将为波音777X客机提供动力。

通用电气公司GE9X项目总经理Ted Ingling表示：“灰尘和碎屑会积聚在机翼表面，导致绝缘涂层退化。它们还会堆积在内部冷却回路的桨叶和喷嘴上，降低冷却效率。这两个因素都可能影响耐久性。这些演示测试能使我们更快地认知新设计、新材料在各种环境，尤其是高空碎片中的表现。”

对于第二轮测试，GEnx验证发动机使用和2015年9月第一轮测试相同的CMC燃烧器内衬，高压涡轮（HPT）1级护罩和HPT 2级喷嘴，并且新添加了HPT 1级CMC喷嘴。

Ingling表示，“在GEnx验证发动机的两轮测试中，大部分CMC组件经历了将近4600次循环。所有的CMC组件都表现极佳，并将继续证明它们的全部价值。”

在喷气发动机的发热段使用轻质耐热的CMC是航空工业的一个重大突破。CMC由碳化硅陶瓷纤维和陶瓷基质组成，并且用专用涂层进行强化。CMC的密度只有金属合金的三分之一，这些超轻型的CMC减轻了发动机的重量，从而提高了燃油效率和耐用性。CMC还比金属合金更耐热，从而允许将较少冷却空气转移到发动机的发热段。通过在发动机流动路径中使用冷却空气，发动机能在较高温度下更有效地运行。

GEnx CMC工程验证发动机还引入了非CMC GE9X零件，包括新型3D打印技术制造的轻质低压涡轮机钛铝桨叶（由Avio Aero生产）和具有先进冷却技术的新一代HPT 1级桨叶。新一代HPT桨叶使用NASA格伦研究中心研发的专有工艺，并且在通用电气公司的Cores & Castings工厂实现了工业化，该公司位于俄亥俄州的代顿。这种新方法采用了最有效的冷却回路，这意味着燃料效率再一次发生了显著改善。

GE9X计划的认证测试将于今年上半年开始，并在通用航空飞行测试平台上进行飞行测试，该发动机有望在2018年获得认证。

GE9X发动机可以提供100,000磅的推力，拥有直径为134英寸（约3.4米）的复合风扇机匣和16个第四代碳纤维复合风扇叶片。其他主要特性还包括：新一代压比为27：1的11级高压压气机；高效率和低排放的第三代TAPS III 燃烧室；以及采用了CMC材料的燃烧室和涡轮机中。

日本IHI公司、法国Safran飞机发动机公司、法国Safran航空助推器公司和德国MTU航空发动机公司均参与了GE9X发动机项目。

原文链接：GE tests GE9X CMC components in dust, debris

本文由材料人编辑部龙骑士提供素材，李晓莉编译，薛文嘉审核，点我加入材料人编辑部。

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