在第四屆中國國際進(jìn)口博覽會（下稱“進(jìn)博會”）的4.1H技術(shù)裝備展區(qū)，已經(jīng)連續(xù)四年參加進(jìn)博會的GE，首次以數(shù)字多媒體形式，在國內(nèi)展會展示其最新發(fā)布的RISE技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目。

RISE項(xiàng)目（Revolutionary Innovation for Sustainable Engines——為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)動機(jī)而推出的革命性創(chuàng)新）是GE為重塑“未來航空”而打造的革命性創(chuàng)新項(xiàng)目。今年6月，GE航空集團(tuán)和賽峰集團(tuán)共同宣布啟動了這一突破性的技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目，旨在通過一系列全新顛覆性技術(shù)推進(jìn)未來發(fā)動機(jī)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)較現(xiàn)役最高效窄體發(fā)動機(jī)減少20%以上的油耗和碳排放。

RISE項(xiàng)目計劃于2030年代中期投入使用，未來也將助力航空業(yè)實(shí)現(xiàn)到2050年碳排放減半的承諾。這一創(chuàng)新項(xiàng)目的落地直接詮釋了GE此次參加進(jìn)博會的“驅(qū)動可持續(xù)高效未來”主題，也對正在制定2030年前碳排放達(dá)峰行動方案的中國來說意義重大。

顛覆性的RISE項(xiàng)目

交通運(yùn)輸業(yè)占全國終端碳排放的15%，且隨著交通網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展逐年增加，目前已是我國碳排放增長最快的行業(yè)之一。因此，在服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的同時，實(shí)現(xiàn)綠色出行，是未來一段時間內(nèi)我國交通運(yùn)輸業(yè)的要務(wù)。

而在交通運(yùn)輸行業(yè)中，航空業(yè)是重要的減排領(lǐng)域。據(jù)預(yù)測，未來20年中國的新飛機(jī)需求為8600架，每年新增客運(yùn)量5.5%，在2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)中，還明確了在未來15年平均每年新增10個機(jī)場的規(guī)劃。飛機(jī)的碳減排，對實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)影響巨大。為此，國際航協(xié)（IATA）也設(shè)定了2020年起限制碳排放，到2050年，碳排放減至2005年一半的目標(biāo)。

GE的RISE項(xiàng)目，正是在這一背景下誕生的。在今年7月發(fā)布的最新可持續(xù)發(fā)展報告中，GE也提出將在2030年實(shí)現(xiàn)公司運(yùn)營層面的碳中和，在2050年力爭實(shí)現(xiàn)包括供應(yīng)鏈和所有售出產(chǎn)品的碳中和，成為“凈零”企業(yè)，而通過提供更智能、更高效的航空出行等領(lǐng)域的技術(shù)解決方案，提高發(fā)動機(jī)燃油效率，降低油耗來實(shí)現(xiàn)更安全、更高效、更清潔的飛行，是GE公司實(shí)現(xiàn)碳中和，打造可持續(xù)發(fā)展的未來航空的關(guān)鍵。

據(jù)了解，RISE項(xiàng)目的目標(biāo)，是要通過開式風(fēng)扇架構(gòu)，驗(yàn)證研發(fā)出較LEAP發(fā)動機(jī)再減少20%以上油耗和碳排放的技術(shù)。項(xiàng)目還將驗(yàn)證混合動力性能、100%可持續(xù)航空燃料及氫能源的兼容等，體現(xiàn)了GE航空集團(tuán)與其合作伙伴在實(shí)現(xiàn)更低碳排放、油電混合動力性能、100%可持續(xù)航空燃料及氫能源兼容領(lǐng)域的不斷探索。

航空推進(jìn)系統(tǒng)的歷史演進(jìn)表明，要實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)效率指標(biāo)的突破，關(guān)鍵在于使用更大尺寸的風(fēng)扇，以提供更大的涵道比，增加發(fā)動機(jī)的推進(jìn)效率，從而降低油耗。

而GE全球副總裁、GE中國總裁兼GE航空集團(tuán)大中華區(qū)總裁向偉明介紹，RISE項(xiàng)目預(yù)期在LEAP發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)額外減少20%以上的油耗和碳排放目標(biāo)，僅靠在目前的渦扇發(fā)動機(jī)設(shè)計上進(jìn)行改良是無法達(dá)到的。因此，開式風(fēng)扇架構(gòu)成為實(shí)現(xiàn)這一指標(biāo)的關(guān)鍵。

所謂開式風(fēng)扇架構(gòu)，就是沒有了風(fēng)扇機(jī)匣，這對發(fā)動機(jī)的研制來說，可以算是顛覆性的技術(shù)。而在這種架構(gòu)下，如何保障風(fēng)扇葉片的安全，不影響飛機(jī)安全，也是需要驗(yàn)證和解決的重點(diǎn)問題。

據(jù)了解，RISE項(xiàng)目將采用復(fù)合材料（碳纖維復(fù)合）風(fēng)扇葉片。自1995年以來，復(fù)合材料葉片已先后應(yīng)用于GE90、GEnx、LEAP和GE9X發(fā)動機(jī)上，累計飛行1.4億小時，另外，這些復(fù)合材料葉片沒有壽命限制。

目前，RISE項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了幾次試驗(yàn)臺測試，根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，RISE項(xiàng)目將于本世紀(jì)20年代中期進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)的地面和飛行測試， 計劃于2030年代中期投入使用，屆時，GE與賽峰集團(tuán)50/50平股的合資公司CFM國際將成為首家在單通道飛機(jī)發(fā)動機(jī)領(lǐng)域引入混合動力的公司。

值得注意的是，開式風(fēng)扇發(fā)動機(jī)與傳統(tǒng)速度較慢、航超較短、噪音較大的支線飛機(jī)所采用的渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)雖然在外形上有些相似，實(shí)則全然不同。據(jù)了解，未來以開式風(fēng)扇架構(gòu)研發(fā)的新一代CFM發(fā)動機(jī)，能提供與當(dāng)前渦扇發(fā)動機(jī)相當(dāng)?shù)乃俣龋蛇_(dá)0.8馬赫）與噪音水平的同時，在油耗和碳排放方面也將實(shí)現(xiàn)顯著改進(jìn)。

最近幾年，CFM公司又進(jìn)一步累積了關(guān)于反推管理以及優(yōu)化重量和復(fù)雜度的經(jīng)驗(yàn)，加上近年來廣泛開展的氣動降噪工作，將幫助開式風(fēng)扇架構(gòu)發(fā)動機(jī)進(jìn)一步減少噪音。

“RISE項(xiàng)目還將加速推動100%可再生航空燃料的認(rèn)證與使用，”向偉明進(jìn)一步透露，“隨著未來更多企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)可持續(xù)航空燃料，預(yù)計可持續(xù)航空燃料的價格將進(jìn)一步下降。實(shí)現(xiàn)可持續(xù)航空必須依靠全行業(yè)的共同努力。”

助力中國航空業(yè)碳減排

據(jù)了解，GE是所有發(fā)動機(jī)制造商中，唯一一家在過去十年，實(shí)現(xiàn)了全譜系飛機(jī)發(fā)動機(jī)產(chǎn)品升級的公司，其中包括用于支線客機(jī)的CF34發(fā)動機(jī)、用于窄體機(jī)的LEAP發(fā)動機(jī)（為GE合資企業(yè)CFM國際的產(chǎn)品）、用于寬體機(jī)的GEnx發(fā)動機(jī)，以及用于大型寬體機(jī)的GE9X發(fā)動機(jī)。

而對GE及CFM早前研發(fā)的每一代新發(fā)動機(jī)來說，都實(shí)現(xiàn)了油耗和碳排放量的降低，對航空業(yè)的減排降碳工作作出了重要的貢獻(xiàn)。

比如在本屆進(jìn)博會上展出的CFM國際生產(chǎn)的LEAP發(fā)動機(jī)（1：1.5剖面模型），就較其前一代產(chǎn)品提升了15%的燃油效率，降低了15%的碳排放，同時還大幅減少了它所驅(qū)動的飛機(jī)的噪音。

作為CFM56發(fā)動機(jī)的完美繼任者，LEAP發(fā)動機(jī)沿襲了CFM一貫的高可靠性，并且結(jié)合了GE及賽峰發(fā)動機(jī)公司最先進(jìn)的技術(shù)。

LEAP發(fā)動機(jī)共有三款型號，目前，空客的A320neo、波音的737 MAX以及中國商飛研制的國產(chǎn)大飛機(jī)C919客機(jī)，都選擇使用了LEAP發(fā)動機(jī)。LEAP發(fā)動機(jī)家族在全球累計飛行已超過1300萬飛行小時。

其中，LEAP-1A發(fā)動機(jī)早在2018年6月就開始交付中國客戶了，目前共有10家大中華地區(qū)的航空公司，運(yùn)營以LEAP-1A發(fā)動機(jī)為動力的A320neo系列客機(jī)。截至2021年9月底，在華運(yùn)營的LEAP-1A發(fā)動機(jī)累計飛行小時數(shù)已突破200萬飛行小時。更重要的是，LEAP-1A交付中國至今，仍保持著零空停的可靠性紀(jì)錄。

憑借著LEAP優(yōu)異的性能和可靠性，LEAP-1C發(fā)動機(jī)是中國商飛C919國產(chǎn)干線客機(jī)的唯一西方動力裝置。

目前，GE和其合作伙伴正積極支持中國商飛完成C919六機(jī)四地的高強(qiáng)度試飛取證工作，并按照商飛的進(jìn)度全力支持C919的交付工作。

據(jù)了解，C919國產(chǎn)干線飛機(jī)最快于今年年內(nèi)交付首家客戶東方航空，搭載CF34-10A發(fā)動機(jī)的國產(chǎn)支線飛機(jī)ARJ21，更是已進(jìn)入了交付的快車道。而除了國產(chǎn)ARJ21飛機(jī)和C919客機(jī)提供了“心臟”，目前GE及其合資企業(yè)伙伴，還在全面參與的中國項(xiàng)目中還包括了“新舟”700，以及競標(biāo)中的CR929。

如今，GE仍在發(fā)動機(jī)新技術(shù)上持續(xù)投入，并在涉足更多創(chuàng)新前沿的領(lǐng)域，比如GE航空的Catalyst發(fā)動機(jī)，將會作為電混動力發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)；Affinity發(fā)動機(jī)也在研發(fā)中，主要側(cè)重于超音速公務(wù)機(jī)。

“高可靠性、高使用率、低油耗、低排放、低噪音始終是我們的追求。長久以來中國一直是GE全球除美國本土之外的最大單一市場和重要戰(zhàn)略市場，也是GE全球發(fā)展的重要引擎和組成部分，”向偉明表示，“未來GE將繼續(xù)專注航空領(lǐng)域的技術(shù)革新，以創(chuàng)新技術(shù)驅(qū)動可持續(xù)高效未來的承諾，助力中國實(shí)現(xiàn)綠色低碳的發(fā)展目標(biāo)。”

標(biāo)簽： GE 航空 助力 發(fā)動機(jī)