在2021年的迪拜航展上,GE宣布将与阿联酋航空和阿提哈德航空合作开展SAF项目。今年,GE 航空计划进行更多100%SAF的试飞,助力航空业绿色展翅。(中国民航报 记者胡夕姮)
GE航空携手波音 开启混合电力飞行新时代
GE航空一直致力于为商用飞机开发混合电力推进技术。长期以来,其专注于测试完善混合电力系统里的电机、发电机和电源转换器等各个组件,在研究飞机发动机的混合动力电气化方面积累了宝贵的经验。
去年10月,GE航空宣布与美国宇航局启动一项价值1.79亿美元(约合人民币11.31亿元)的合作研究计划,即开发“兆瓦级混合电力推进系统”,并在单通道飞机上进行技术成熟度准备情况演示。这一技术验证项目将不仅为GE未来的发动机设计和其它混合电力产品研发奠定基础,还能为混合电力发动机的标准、认证和监管要求制定提供数据指导,将GE对混合电力推进技术的探索推向了新高度。目前,该项目即将进入试飞阶段。GE航空宣布选择波音公司助其完成这项工作。
GE航空携手波音开展混合电力飞行试验项目
强强联手 展翅蓝天
发展混合电力推进技术,核心在于提高推进效率和热效率,与可持续航空燃料(SAF)、氢能源以及先进的发动机架构 (如开放式风扇等)高度兼容。
GE航空公司副总裁兼工程总经理穆罕默德·阿里(Mohamed Ali)表示:“美国宇航局的‘兆瓦级混合电力推进系统’项目,为GE和波音公司提供了宝贵的机会与平台。利用混合电力推进系统驱动商业航空飞行,能在未来有效降低航空业的碳排放。”
此次试飞阶段,波音及其子公司Aurora Flight Sciences 将使用一架搭 载 CT7- 9B涡桨发动机的萨博340B飞机作为试验台,并对飞机进行改装,包括短舱制造、驾驶舱界面设计、飞机性能分析和系统集成等。Aurora 作为电动飞机推进系统技术的行业引领者,于2017年被波音收购。
GE航空和波音公司在促进节能减排方面合作已久。比如,2018年波音开 展 “ 生态演示验证机 ” 计划,运行世界上首个使用100%可持续航空燃料的商用航班,其使用的联邦快递波音 777 货机正是由GE90发动机提供的动力。
坚定赛道 努力前行
电气化始终植根于GE的基因当中。多年来,GE航空的工程团队一直在混合电力技术的研发道路上坚持不懈、努力前行。
早在2013年,GE航空就在美国俄亥俄州代顿市开设了电力综合系统 (EPIS)中心,致力于开发测试飞机电力组件及系统。2016 年,其为混合电力推进系统研发成立了专业团队。同年,该团队在测试台上演示了一台兆瓦级电动机/发电机如何驱动直径长达 11 英尺的螺旋桨。2019 年, GE 航空又在美国宇航局的电动飞机试验台 (NEAT) 上测试了一台兆瓦级电动机/发电机。GE 认为,这是世界上首台在具有飞行代表性的高度条件下测试的兆瓦级和千伏级电机。
除与美国宇航局合作的项目外,GE航空研究所的科学家还在与美国能源部高级研究计划署(ARPAE)合作,为飞机设计电力驱动推进系统。该系统的设计理念是将气化的生物燃料和压缩空气混合,以产生电力和热量。电力可以带动飞机发动机风扇旋转,加热后的废气可用来增加推进力。这与联合循环发电厂使用废气的做法如出一辙。通过这项合作,GE将开发出一个既强大又轻便的系统,用于驱动重达17.5万磅 (约 79.4 吨)、可承载 175名乘客的商用客机。
GE 航空始终肩负着以创新科技创造绿色航空未来的重要使命。其在混合电力领域的深耕,将极大助力航空业完成减碳承诺。(中国民航报 记者胡夕姮)
GE与空客:氢动力、轻飞行的探索之旅
氢(Hydrogen),元素符号H,在元素周期表中位列第一位,燃烧后的唯一产物是水。作为一种在自然界中分布极其广泛的元素,氢完美符 合节能减排所需要的一切条件。开发以氢燃料为动力的发动机成为航空业实现 2050 年净零碳排放承诺的重要技术手段。
2月22日晚,CFM国际(GE与法国赛峰集团平股合资公司)与空中客车公司宣布合作开展一项氢示范项目,对氢燃料发动机进行地面和飞行测试,从而为2035年零排放飞机的投入使用奠定基础。
CFM国际(GE和赛峰集团的平股合资公司)携手空客开展氢示范项目
“氢燃料技术是我们正在开发和完善的一大基础性技术。”CFM 总裁兼首 席执行官盖勒 · 梅厄斯特(Gaël Méheustt)说,“我们在2021年宣布的 RISE项目,就包括研发与100%可持续航空燃料(SAF)及氢燃料两相兼容的发动机技术。”
开发以氢燃料为动力的发动机将大幅减少飞行过程中的碳排放
因为物理尺寸合适,且涡轮机械和燃料流动能力卓越,GE的Passport™涡扇发动机被项目组选用 。CFM国际将对发动机的燃烧室、燃料系统和控制系统进行改造,把改造后的发动机安装在测试飞机的机身尾部。其产生的废气及其它污染物,将与驱动飞机的发动机排放分开监控。
进行演示试验的则是空客提供的一架空客A380飞机。机上将配备空客 法 国和德国工厂生产的液氢罐。空客将制定氢燃料推进系统标准,监测飞行全程,并在巡航阶段测试氢燃料发动机。
虽然一直以来氢被视为人类减排的“潜力股”,但实现氢燃料的产品化绝非易事。比如,飞机上存储空间狭小,要先在零下253摄氏度的超低温 下将氢燃料进行液化储存,燃烧前又需要对其进行气化;这就意味着发动机的一些组成部分必须承受高达815摄氏度的温差。又比如,氢的燃烧温度要高于传统喷气燃料,因而发动机的燃烧室和涡轮部件须承受更高温度,这得在材料、涂层、冷却技术等方面进行大量创新。
不过,GE在氢动力方面已经积累了相当丰富的经验 。其已有100多个机组使用过氢燃料等低热量单位燃料,在氢动力方面积累了超过800 万小时的运行经验,其中包括航改式发动机。GE研究所还拥有世界一流的燃烧测试设施。
尽管“驾驭”氢需要在现有的技术架构上作出诸多调整,但GE工程师在 “ 脱 碳 ” 目标下,不畏挑战、迎难而上。氢动力,轻飞行,这个与传统航空燃油完全不同的新能源,或许将在不久后给航空业带来颠覆性变化。(中国民航报 记者胡夕姮)