GE航空的發(fā)展史以及未來規(guī)劃介紹

從其航空項目于1919年誕生，到今年為止，GE航空正好走過100年的歷史。在這漫長的100年里，GE航空在技術(shù)創(chuàng)新方面屢次創(chuàng)下各種“第一”的記錄。創(chuàng)新，已經(jīng)融入GE航空的企業(yè)靈魂，并將繼續(xù)保持下去。

淵源：GE進(jìn)入航空領(lǐng)域

GE航空一百周年的傳奇離不開Sanford Moss博士，他于1903年加入GE燃?xì)廨啓C(jī)部（那時GE還沒有航空業(yè)務(wù)部），研究離心式壓縮機(jī)。無論是燃?xì)廨啓C(jī)還是航空發(fā)動機(jī)，如果沒有渦輪增壓器，其推力很難得到提升。

1917年，NASA的前身——美國國家航空咨詢委員會找到GE，希望GE能為Liberty發(fā)動機(jī)研發(fā)一款渦輪增壓器裝置，使得發(fā)動機(jī)能夠在高原的環(huán)境下推力不減。如果沒有渦輪增壓器，Liberty發(fā)動機(jī)推力只能達(dá)到230馬力，無法助力飛機(jī)在高空飛行且提升速度。GE在渦輪增壓以及材料方面有很多獨(dú)到的技術(shù)，Moss先生接受這個任務(wù)后帶領(lǐng)一個團(tuán)隊開始研發(fā)渦輪增壓器。

首先是到海拔比較高的地方進(jìn)行地面實驗。1918年，Stanford Moss團(tuán)隊在一萬四千英尺的Pikes Peak山頂進(jìn)行實驗，實驗結(jié)果證明發(fā)動機(jī)加裝渦輪增壓器之后確實可以保持與海平面相當(dāng)?shù)墓β省?919年7月12日，裝有GE渦輪增壓器的Liberty發(fā)動機(jī)在一架法國飛機(jī)上進(jìn)行首飛，到達(dá)了一萬六千英尺的高度，并在幾個月后達(dá)到三萬英尺的高度，成功地驗證了發(fā)動機(jī)在高空的能力，同時推力沒有衰減，這也標(biāo)志著GE正式進(jìn)入航空領(lǐng)域。

這是1919年的7月12日，這也是今年是GE進(jìn)入航空領(lǐng)域100周年的歷史來源。

貢獻(xiàn)：GE航空研發(fā)美國第一臺噴氣式發(fā)動機(jī)

GE航空創(chuàng)造了很多的“第一”，包括研發(fā)了美國第一臺噴氣式發(fā)動機(jī)。在第二次世界大戰(zhàn)期間，德國已經(jīng)研發(fā)了第一臺裝有噴氣發(fā)動機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)，但還在實驗階段，沒有正式投入戰(zhàn)爭。真正投入使用的，是1941年5月由英國Frank Whittle研發(fā)的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)。

美國空軍參謀長在英國觀摩噴氣式發(fā)動機(jī)后，認(rèn)為美國非常有必要研發(fā)帶有噴氣式發(fā)動機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)，這樣才能夠在戰(zhàn)斗中取得優(yōu)勢。由于GE在渦輪增壓器以及壓縮方面有很多獨(dú)到的技術(shù)，美國空軍選擇了委托GE研發(fā)噴氣式發(fā)動機(jī)，并建議GE跟英國的Frank Whittle先生合作——因為英國和美國屬于戰(zhàn)略合作伙伴。GE的Donald Warner先生負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)團(tuán)隊，由于這在當(dāng)時是一個絕密的計劃，這個工作團(tuán)隊還獲得了“The Hush-Hush Boys”的別稱。他們借鑒了Frank Whittle設(shè)計的英國發(fā)動機(jī)，對發(fā)動機(jī)渦輪、材料、葉片進(jìn)行改進(jìn)，而且加裝了自動控制系統(tǒng)，使得Whittle設(shè)計的發(fā)動機(jī)的功能、推力、耐久性以及可靠性得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

1942年4月18日的地面實驗非常成功，之后在1942年10月1日，GE把兩臺噴氣式發(fā)動機(jī)裝在貝爾飛機(jī)公司制造的XP-59A飛機(jī)上，進(jìn)行了非常成功的首飛。由于這在當(dāng)時屬于絕密計劃，所以飛機(jī)停在地面的時候，還在飛機(jī)前口裝上渦輪螺旋槳，且飛行員在飛行時還戴著大猩猩面具。因此，有一次美國陸軍的人員看到一架飛機(jī)沒有螺旋槳，由一個“大猩猩”駕駛在低空高速飛過去，感到非常驚訝。至此，美國第一臺噴氣發(fā)動機(jī)誕生。

傳奇：紐曼帶領(lǐng)GE航空發(fā)明超兩倍音速發(fā)動機(jī)

談起GE航空100年歷史，繞不開一位叫做Gerhard Neumann（紐曼）的GE傳奇人物。他是一個德國猶太人，1917年出生于德國法蘭克福。德國要求學(xué)習(xí)工程技術(shù)的人員，必須做2-3年的學(xué)徒、技工、鉗工等等。紐曼先生16歲就開始做學(xué)徒，他的導(dǎo)師也是最權(quán)威的，對紐曼要求非?？量?，正是因為這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木袷沟眉~曼在工程領(lǐng)域里有很好的鉆研品行。

大學(xué)畢業(yè)之后，紐曼前往香港。當(dāng)時德國在香港銷售飛機(jī)、發(fā)動機(jī)等產(chǎn)品，而紐曼主要負(fù)責(zé)這方面的維護(hù)。二戰(zhàn)爆發(fā)后，英國對德宣戰(zhàn)，紐曼作為德國人并且工作涉及飛機(jī)發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，在香港被英國人逮捕了。當(dāng)時他面臨兩種選擇，一種方式是被遣回德國，一種是離開香港到別的地方繼續(xù)工作。紐曼選擇離開香港到昆明，并在昆明結(jié)識了美國空軍中國顧問團(tuán)的負(fù)責(zé)人陳納德。陳納德很賞識紐曼的航空發(fā)動機(jī)技術(shù)，便邀請他成為顧問團(tuán)的一員。

1941年，紐曼加入陳納德組建的中國空軍美國志愿者援華航空隊，即非常知名的“飛虎隊”，成為一名機(jī)械師。紐曼先生曾表示，雖然這個決定非常草率，但他從來沒有后悔過。通過在飛虎隊的多年工作，紐曼對P-40戰(zhàn)斗機(jī)了如指掌，幾乎沒有能難倒他的問題；此外他的中文水平也進(jìn)步迅速，可以完成所有的翻譯工作。當(dāng)時日本的零式戰(zhàn)斗機(jī)也曾被飛虎隊打下若干架，他把各個飛機(jī)部件拆下來組裝成一個可以飛行的零式戰(zhàn)斗機(jī)。1948年3月，他來到美國，經(jīng)過幾位專家推薦加入GE航空部門。

40年代到50年代初，紐曼領(lǐng)導(dǎo)GE研發(fā)人員發(fā)明了可調(diào)靜子葉片（VSV）。VSV可調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣，避免喘振同時提高發(fā)動機(jī)效率。他參與研發(fā)的J79發(fā)動機(jī)也是第一款安裝VSV的發(fā)動機(jī)，安裝了該發(fā)動機(jī)的F104戰(zhàn)斗機(jī)，在飛行測試中達(dá)到了兩倍音速的速度，在當(dāng)時的航空業(yè)幾乎難以置信。

紐曼在GE的突出貢獻(xiàn)，不僅僅是作為技術(shù)專家、工程師，同時他也是GE航空卓有成就的領(lǐng)導(dǎo)人，在辛辛那提GE航空的總部，有一條以他的名字命名的“紐曼路”。

創(chuàng)新：GE航空不斷推出先進(jìn)發(fā)動機(jī)產(chǎn)品

GE航空在百年歷史里有很多的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)。GE90是第一臺采用復(fù)合材料制作葉片的發(fā)動機(jī)，由碳纖維和環(huán)氧樹脂制成，前沿包裹鈦合金。復(fù)合材料最大優(yōu)勢是抗疲勞、抗腐蝕、重量輕，為了更好地抗擊飛鳥和外來異物的沖擊，其前緣部分特別加裝了鈦合金包邊。

GEnx是全世界第一款在風(fēng)扇葉片及風(fēng)扇單元體都采用復(fù)合材料的發(fā)動機(jī)，不僅重量減輕，油耗跟上一代的寬體機(jī)發(fā)動機(jī)，比如CF6，相比節(jié)省15%；在波音787上跟競品相比，油耗節(jié)省2-2.5%，僅在這一項上就為航空公司節(jié)省更多的費(fèi)用。GEnx已獲得兩千五百臺訂單，其中一千三百多臺已經(jīng)投入使用，主要安裝在787和747-8上。第一臺裝有GEnx發(fā)動機(jī)的787在2013年進(jìn)入南航，目前中國運(yùn)營787的7家航空公司中，6家選用的都是GEnx發(fā)動機(jī)。比如南航最早的10架787-8，以及后續(xù)租的26架，共36架787選用GEnx；海航最早訂了10架787-8，后來又增加了34架，也是選用GEnx；還有廈門航空6架787-8和8架787-9，選擇GEnx；還有東航15架787-9和均瑤10架787-9也選用了GE的發(fā)動機(jī)。由此可見，GEnx是經(jīng)過驗證的非常成功的一款發(fā)動機(jī)。

LEAP發(fā)動機(jī)：空客320neo采用LEAP-1A發(fā)動機(jī)，737MAX采用的是LEAP-1B發(fā)動機(jī)，C919采用的是LEAP-1C發(fā)動機(jī)——三款現(xiàn)代最先進(jìn)的窄體機(jī)都采用LEAP發(fā)動機(jī)。LEAP在320neo上目前市場份額近60%，而在中國有近70%的市場份額。LEAP發(fā)動機(jī)采用了很多獨(dú)到的技術(shù)，比如將陶瓷基復(fù)合材料（CMC）用在高壓渦輪的部件上；采用了增材制造打印的燃油噴嘴；此外LEAP發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇葉片和機(jī)匣都采用復(fù)合材料。截至目前，LEAP發(fā)動機(jī)獲得的確認(rèn)訂單已達(dá)一萬八千多臺，LEAP發(fā)動機(jī)也是有史以來產(chǎn)量增長速度最快的航空發(fā)動機(jī)。2016年生產(chǎn)110臺，2017年達(dá)到550臺，今年將交付近1800臺，明年預(yù)計將達(dá)到2000臺。CFM56發(fā)動機(jī)從第一臺發(fā)動機(jī)生產(chǎn)到每年生產(chǎn)兩千臺花了30年的時間，而LEAP發(fā)動機(jī)達(dá)到這一數(shù)據(jù)只用了三年時間。同時，LEAP發(fā)動機(jī)在使用過程中也深受航空公司喜愛，目前LEAP-1A發(fā)動機(jī)在中國的空停率為0。

GE9X是為波音777X飛機(jī)研發(fā)的，這也是目前尺寸最大的發(fā)動機(jī)，風(fēng)扇直徑約3.4米。GE9X最高的推力達(dá)到13萬4千多磅，超過了此前GE90在實驗時達(dá)到的12萬7千多磅最大推力，創(chuàng)造了全球最大推力的民用發(fā)動機(jī)吉尼斯世界記錄。GE9X也采用了很多新技術(shù)，例如因CMC材料在LEAP發(fā)動機(jī)上經(jīng)過驗證，所以開始大量應(yīng)用在GE9X上，不僅燃燒室部件采用CMC材料，其高壓渦輪靜子葉片也首次采用CMC材料。GE9X將于今年底到明年早些時候完成實驗取證，將交付給客戶。

結(jié)緣：GE航空深耕中國市場

GE航空集團(tuán)實際上是1980年進(jìn)入中國的，主要以零配件采購為主。第一架由CFM56-3發(fā)動機(jī)提供動力的737最早交付給云南航空公司，標(biāo)志著GE航空集團(tuán)正式進(jìn)入中國。到目前為止，GE航空在中國有60多家航空公司客戶，五千八百臺裝機(jī)發(fā)動機(jī)，同時獲得訂單約四千臺左右。據(jù)GE航空預(yù)測，到2025年中國的裝機(jī)發(fā)動機(jī)將達(dá)到一萬臺。

上海是GE航空在中國的總部，擁有全球機(jī)隊支援中心，這是除辛辛那提之外GE航空在全球的第二個機(jī)隊支援中心。兩個全球支援中心分別承擔(dān)每天12小時的實時監(jiān)控任務(wù)，監(jiān)控全球飛行的近三萬六千臺發(fā)動機(jī)，如果有任何警報會通知航空公司提前做好準(zhǔn)備。

GE航空與國航合資建立了四川國際航空發(fā)動機(jī)修理維修公司，對CFM56和 LEAP發(fā)動機(jī)進(jìn)行維修。同時，GE航空和太古也合資成立了一個專門維修GE90發(fā)動機(jī)的維修公司。

2019年GE航空的整體業(yè)務(wù)進(jìn)展非常順利，在巴黎航展上跟長龍航空及多彩貴州航空均簽訂了LEAP-1A發(fā)動機(jī)的包修協(xié)議。

此外由CF34提供動力的ARJ21，正在不斷地交付給成都航空和天驕航空，目前已經(jīng)交付了15架。LEAP-1C作為C919的動力裝置，CFM已經(jīng)支持完成了4架飛機(jī)的試飛工作，今年預(yù)計共有6架C919進(jìn)行飛行實驗。

此外，珠海摩天宇不久前建立起LEAP發(fā)動機(jī)的快修能力。未來除四川國際航空發(fā)動機(jī)修理維修公司，珠海摩天宇也會具備LEAP-1A和-1B的大修能力。

GE航空為中國民航以及中國航空工業(yè)提供了眾多人才培養(yǎng)項目。過去十幾年來，GE航空為各航空公司及中航工業(yè)的一萬多名人員提供綠帶六西格瑪?shù)呐嘤?xùn)，幫助他們進(jìn)一步改進(jìn)流程。GE航空與廣漢飛行學(xué)院也有合作，建立了航空發(fā)動機(jī)維修培訓(xùn)中心。23年來，GE航空為東南亞以及中國航空公司培養(yǎng)了一萬四千名航線維護(hù)工程師。此外，GE航空跟東航的高管培訓(xùn)項目，已進(jìn)行了17年，今年是第18年，有一千名東航中高管參與了GE管理培訓(xùn)。

GE航空持續(xù)為民航局提供適航審定高管培訓(xùn)，截至目前共培訓(xùn)了三百多人。GE航空與中國商飛和昂際航電建立了一個全球民用航空人才培養(yǎng)計劃，現(xiàn)在已經(jīng)完成兩期，今年預(yù)計會有第三期畢業(yè)，共培養(yǎng)了28名學(xué)員。近期GE航空與中國商飛達(dá)成共識，將會繼續(xù)進(jìn)行第四期全球工程技術(shù)人員的培訓(xùn)項目。

GE航空集團(tuán)在中國擁有一支180余人的強(qiáng)大工程團(tuán)隊，具備發(fā)動機(jī)全生命周期的工程支持服務(wù)能力。團(tuán)隊成立十幾年來為國產(chǎn)民機(jī)項目發(fā)展、航空制造業(yè)能力升級和航空公司高效安全運(yùn)行提供了全面技術(shù)支持。

未來： GE航空將續(xù)寫下一個百年輝煌

光榮屬于過去，在迎來下一個百年之際，GE航空已做好充分準(zhǔn)備，將要續(xù)寫下一個百年輝煌。

GE航空集團(tuán)首席市場營銷官Bill Brown表示，GE在研發(fā)技術(shù)時總是圍繞一個明確的目標(biāo)，而不是為技術(shù)而技術(shù)。他指出，GE航空在未來將會圍繞三大領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研發(fā)：先進(jìn)的空氣動力學(xué)、材料技術(shù)和發(fā)動機(jī)的架構(gòu)。

Brown還稱，雖然預(yù)計短期內(nèi)不會投入商用，但GE航空已著手研發(fā)燃料電池和全電動技術(shù)；GE航空在材料領(lǐng)域也有廣泛深入的研究，包括陶瓷基復(fù)合材料的應(yīng)用；GE航空對空氣動力學(xué)的研究也在繼續(xù)，持續(xù)的空氣動力學(xué)可以改進(jìn)產(chǎn)品性能，將其提升到新的水平。

GE全球副總裁兼GE航空集團(tuán)大中華區(qū)總裁向偉明表示，技術(shù)變革通常每十年、十五年將迎來一個跨越式的進(jìn)步，也許十五年之后技術(shù)又將全新的階段。隨著時間不斷地演變，相信GE航空將會繼續(xù)在技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。
來源；民航資源網(wǎng)