航空传奇：GE航空百年华诞

飞行是人类久远的梦想，而发动机则是飞行所依赖的动力。1903年，美国的莱特兄弟就利用当时先进的活塞式发动机，实现了人类历史上的第一次载人飞行，开创了人类在蓝天上自由翱翔的新纪元。

GE航空集团是现代航空发动机高新科技的开拓者，为世界航空发动机工业的发展做出了卓越的贡献。该公司一百年来取得了辉煌业绩，如今的GE航空集团已经发展成为世界领先的商用、军用、公务和通用飞机的喷气发动机、部件、航空数字化、航空电子、航空电源及机械系统供应商，使得他们成为当今全球航空发动机领域的“王者”，也成为全行业学习和追赶的“标杆”。

GE航空的百年，也正是世界航空史的巨大变革和创造辉煌的百年。

• 攻坚克难 引领航空新纪元

GE航空故事的开篇，还要追溯到1919年的夏天，在装有Sanford Moss博士领导研发的GE涡轮增压器的Liberty发动机驱动下，Lepere双翼飞机成功在高海拔地区飞行，使其能够爬升到16,000英尺的高度，达到史无前例的飞行高度，解决了飞机发动机在高海拔地区性能减弱的问题。这就是GE涡轮增压器——一种离心式压缩机，借助来自发动机的热废气转动压缩机挤压稀薄空气，以产生更高的空气密度并达到更接近海平面压力的功率水平。

当时，美国政府遇到难题，希望找到一家能够研发航空发动机“增压器”的公司。危难关头，GE勇担重担，在派克峰海拔14000英尺的严酷环境下，展示了Liberty涡轮增压飞机发动机的性能，赢得官方青睐。

开创多项世界第一 奠定领先地位

此后二十多年中，GE在飞机发动机领域创造了多项“No.1”，其中包括美国第一台喷气发动机、世界第一台两倍及三倍音速飞行的涡喷发动机，以及世界第一台大涵道比涡扇发动机。1942年4月18日，别称为“The Hush-Hush Boys”的GE工程师团队成功研制出了I-A发动机，并于同年10月完成了历史性的首飞，标志着美国正式进入喷气时代。之后，J47、J79、T58发动机的横空出世，更为前线新式战机提供强劲动力。自此，GE的涡轮增压器得以闻名， 被安装在各式各样的飞机上，为其提供动力。

“The Hush-Hush Boys”与美国第一台喷气式发动机I-A发动机

装配I-A发动机的试验飞机XP-59A

J47

T58

在100年中，GE航空始终不忘初心，创造了多个第一：

-美国第一台喷气式发动机

-世界第一台大涵道比涡扇发动机

-航空史上首个实现10亿飞行小时的发动机家族——CFM56*

-航空史上订单增长最快的发动机——LEAP*

-首次在民用飞机上使用碳纤维复合材料风扇

-首次将CMC陶瓷基复合材料应用到民航领域

-第一个获得FAA认证的3D打印发动机部件

-世界最大尺寸并打破吉尼斯纪录的最大推力（基于测试时的数据）民用发动机——GE9X

（* CFM56和LEAP发动机是GE航空集团和赛峰飞机发动机公司的50/50平股合资公司CFM国际的商标）

GE航空发动机先驱——纽曼（Gerhard Neumann）

纽曼的传奇人生：学徒经历——飞虎队——GE航空发动机先驱。

纽曼（图片来源：GE航空集团）

纽曼(Newman)，1917年出生于德国东部的奥得河畔法兰克福，并在那里度过了他的青少年时期。儿时的纽曼经常有机会在车库内观看大人们维护、保养汽车，也许正是源于这种熏陶，他很早就对机械就产生了浓厚的兴趣并立志长大成为一名工程师。

不过，当时德国的工程学院或大学招生原则是考生必须先有两年机工或钳工的学徒经历。于是还未满16岁的小纽曼开始了三年的学徒生涯。他的师傅是整个城里最严格也是最权威的汽车技师，对纽曼的要求极为苛刻。青少年时期严谨细致工作态度的培养和艰苦环境的磨炼，也为纽曼今后事业的发展打下了基础。

结束了学徒生涯的纽曼如愿进入大学，在德国老牌工科院校米特韦达应用技术大学机械系接受了严谨的工程教育并以优异成绩毕业。在此期间，他学会了制造并驾驶单人滑翔机，自此与航空结下了不解之缘。

20世纪30年代末的德国，纳粹党执政，战争的阴云开始笼罩在越来越多的人头上。就在此时，纽曼在大学的布告栏上看到了一张来自遥远的东方的招聘通告 – 正在进行艰苦抗战的中国急需招募德国工程技术人员，去完成诸如德国装备维护保养教学等工作。于是纽曼同其他德国青年一起，经过多段的辗转飞行来到了香港。不过，纽曼并未如之前所想的那样很快来到中国成为“教官”，而是阴差阳错地先在香港做起了汽车技师。

二战爆发后，英国对德宣战，身为德国人的纽曼离开了当时英国占领下的香港，来到昆明。在这里，他结识了当时担任中国空军顾问的退役美国空军上尉陈纳德——也就是后来大名鼎鼎的援华“飞虎队”领袖，并接受了陈纳德的邀请成为了他团队的一员，1941年后又加入了陈纳德组建的“中国空军美国志愿援华航空队”（也就是广为人知的“飞虎队”），成为了一名机械师。用纽曼自己的话说，这是他做过的“最棒的草率决定”。

“飞虎队”的P-40战斗机

（图片来源：R.T. Smith Autographed AVG）

“飞虎队”的生涯是纽曼一生中最精彩的岁月之一。他的天赋和才华在这里得到了充分的施展。纽曼可以对P-40战斗机各式各样的故障进行维修，几乎没有能难倒他的问题；他的中文水平进步迅速，甚至可以完成翻译的工作；他接受了一项艰巨的任务–拆卸数架日本零式战斗机残骸，选取可以使用的零件，组装出一架完好的、可以飞行的飞机。经过两个多月的艰苦工作，纽曼出色地完成了这项意义重大的任务，让军方可以对零式战机的性能参数有了全面的了解，进而可以针对其弱点制定相应战术。

（图片来源：重庆飞虎队展览馆）

二战结束后，纽曼结束了自己“飞虎队”队员的身份，来到美国。因为生性富有冒险精神的纽曼当时做了一个令人倍感震惊决定，带着妻子开着一辆吉普车，穿过一万英里的亚洲大陆，经由中东再前往美国。

抵达美国后，纽曼于1948年3月加入了当时的GE航空发动机业务，负责喷气式航空发动机的测试。这给了纽曼了解这种当时最新式发动机设计与性能的好机会。随着专业能力的突飞猛进，他开始负责更大推力航空发动机的设计工作，并做出了诸多开创性的贡献，成为了GE喷气式航空发动机早期发展的领军人物之一并最终成为GE航空集团总裁：

-40年代末50年代初，他发明了航空发动机压气机的可调静子叶片（VSV），并因此荣获专利。这一发明在喷气式航空发动机的发展历程中具有重要意义，在当时显著提升了发动机的性能，其成果被业界广泛采用。GE也凭借这一技术大大提升了其航空发动机核心机的性能，多次打败竞争对手。

-他领导研制的J79发动机，也就是第一款采用了可调静子叶片的发动机，被安装在F-104战斗机上，实现了突破2倍音速的壮举。J79还是当时研制出的最可靠的一款喷气式航空发动机。据说，当工程师最初对J79进行测试时，他们一度认为是测试仪器出现了故障，因为当时根本没人能想到一台发动机可以提供如此大的推力。

-他领导了GE及其合资公司高涵道比涡轮风扇发动机的设计和开发，此类发动机现在已经成为了大型民用和军用飞机的主要动力来源，包括TF39、CF6以及现在广泛用于波音737和空客A320的CFM56等等。

CFM应运而生

历时4年筹备，GE和赛峰飞机发动机公司于1974年成立了50/50平股合资公司CFM国际。

CF就是“commercial turbofan”，GE的发动机很多都是CF作为代码，如CF6，而法方一款军用发动机叫M56，所以最终GE和赛峰的合资公司被命名为CFM国际，其第一款研发出来的发动机就采用CF加上M56作为发动机代码——CFM56。

CFM国际公司迄今为止已经生产了三万五千台民用发动机，目前，CFM国际已成为最成功的民用喷气式飞机发动机生产商之一，同时也是航空业合资典范。

GE航空集团跟赛峰合作成功的关键，首先在于合资公司成立之前，双方已把所要承担的领域划分清楚：GE负责核心机，赛峰负责低压压气机及风扇部分；基本工作量以50:50分工承担，包括设计、制造工作；同时作为合资公司双方的制造设计部门并没有合在一起，仅有一个很小的管理团队，其下的具体工作都是由母公司GE或者是赛峰承担，销售则按区域进行划分。

纽曼（右）和斯奈克玛公司总裁Rene Ravaud（左）

多重布局 技术革新

GE航空将在发动机核心领域持续专注创新，在研发技术时总是围绕一个明确的目标，而不是为技术而技术。在技术领域主要分三个部分：先进的空气动力学、材料技术和发动机的架构。

提升推进系统效率最重要是空气动力学技术，无论是将来可能的电混动力或是其他技术，空气动力学技术都是根本的。GE航空的强项在于压气机和风扇等部件的空气动力学设计。前一代压气机压比是11:1，而现在已经接近30:1，空气压缩增加了将近3倍，这显著地提高了效率。现在GE航空发动机最少的叶片数已经达到16，这个数字是在GE9X上实现的。叶片数越少意味着系统效率越高，前一代是36片叶片，而现在已减少一半多。GE航空是全球航空业到目前为止唯一能够实现高压气机压比27:1和16片叶片的公司。

材料技术是GE航空另一个重视的方向。无论采用何种技术，即使是混动技术，材料是核心。陶瓷基复合材料与金属材料相比重量减轻了三分之二，但更耐高温，高温效率提高了20%，强度是金属的两倍。以前的金属技术没有达到这个水平的潜力，而陶瓷基复合材料能够改变所有热部件性能，显著地提高发动机的性能。在院校学科中，以前主要涉及的材料科学是金属力学或金属学、冶金学，而现在是工程材料学，将特性不同的材料通过工程复合形成全新特性的材料，可远远超出基础性能的限制。

GE航空一直在研究不同的发动机架构，例如非直接传动技术，这个技术会使得GE航空有能力把现在的涵道比提高，油耗降低10%。另外，GE航空的独特研究成果——开放转子技术，可在提高涵道比的基础上，避免因为涵道比大，发动机尺寸大造成的发动机短舱重量巨大问题。通过这些新技术的改进，油耗可达到降低20%以上的潜力。

GE航空的颠覆性技术已布局全运输生态系统，在超音速喷气机、电混动力等未来航空趋势上已深耕其中，并取得一定成绩。

航空数字化技术引领未来

GE航空集团结合多年的行业积累，积极投身“智慧民航”领域的建设，提供多款数字化技术与产品，其中包括可从海量发动机数据中进行分析比对的数字化工具，能在产品进入成熟期之前发现潜在问题，提高机队可靠性和运行效率；GE航空集团还为航空公司提供大数据分析服务，以优化机队运营；在检修方面，通过数据分析对发动机检修进行预测性判断，从而提高在翼时间，降低维护成本；GE航空集团及其合资企业还在航电领域推出了开放式机载互联平台等先进解决方案，为飞机的进一步智能化打下基础。

例如，其商用航空发动机维修服务TrueChoice，可在发动机全生命周期内对产品进行在线监测、预测性维修和技术服务；飞行辅助软件FlightPulse，除了为单个飞行员提供节油建议以外，还可以将飞行员的成绩与整个机队的成绩进行长期比较，从而让飞行员知道自己在机队里的位置；3D模拟还原技术可以记录飞行员在飞行中的各种操作，并可以在事后在一个完整的模拟飞行界面表达出来。这样，飞行员可以随时温故而知新，了解自己的进步与不足。

发动机预测性维修

FlightPulse

3D模拟还原技术

GE航空发动机明星产品

据不完全统计，每两秒就有一架应用GE发动机技术的飞机腾空而起，每时每刻都有2200架GE/CFM发动机驱动的飞机载运着30万乘客在空中飞行。在今天的民航领域，GE与其合资企业CFM有共计36,000台在翼发动机为全世界的航空公司提供动力。

航空发动机，工业皇冠上的明珠，而GE航空是其中的佼佼者。下一个百年，精彩纷呈，拭目以待。

免责声明：图文信息来源于网络，版权归原作者，平台发布只限于服务飞行爱好者，若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。

文章源 | 网络