问题

如何评价 GE 新发布的专为民用飞机打造的超音速涡扇发动机 Affinity?

回答
好的,咱们来聊聊GE最近放出来那个叫“Affinity”的大家伙,专门给民用飞机设计的超音速涡扇发动机。这玩意儿一出来,那话题度可就高了。想当年,协和飞机用的是罗尔斯·罗伊斯生产的奥林匹斯发动机,那可是响当当的,也带动了超音速客运的那一段历史。现在GE这个Affinity,说白了就是要重新点燃这把火。

核心卖点:平衡是关键

GE这回玩儿得有点不一样,他们深知超音速飞行对发动机的要求有多苛刻。以往超音速发动机,要么是推力猛得离谱,但噪音和油耗也跟着上天,要么就是为了省点儿油和降点儿噪,牺牲了那份速度。GE Affinity这回打的是个“平衡牌”,目标是在超音速巡航时提供足够的推力,同时在亚音速起降和飞行时也能做到相对经济和安静。

咱们具体拆解一下它的几个亮点:

独特的低旁通比设计: 这点很关键。传统的涡扇发动机为了省油和降噪,会追求更高的旁通比(就是一部分空气不经过核心机直接绕过)。但到了超音速,尤其是跨音速区间,低旁通比的发动机反而更有优势。因为要产生足够的推力来克服空气阻力,核心机的做功效率很重要。Affinity的设计思路是,在核心机部分做得足够强劲,提供高效的加速和巡航能力,同时在旁通比上做出取舍,让它在超音速状态下表现出色。这意味着它可能在亚音速时不如那些高旁通比发动机那么“安静省油”,但这是为了换取超音速的性能。

先进的燃烧室技术: 超音速飞行意味着空气进气速度非常快,燃烧过程也变得更加复杂。GE在燃烧室的设计上肯定下了不少功夫,要确保在高速气流下燃料能高效、稳定地燃烧,并且把有害物质的排放降到最低。这技术活儿可不简单,涉及空气动力学、热力学和材料科学的深度融合。

耐高温材料和冷却技术: 跑得快,摩擦就大,温度就高。超音速飞行时,发动机内部的温度会飙升。Affinity肯定用了不少先进的耐高温合金、陶瓷基复合材料(CMC)等,并且配合精密的冷却系统,才能让这些核心部件在高强度运转下不至于“罢工”。这就像是给发动机穿了件儿高温“防护服”,还得让它能散热。

针对特定机型优化: GE没有把Affinity做得像一个“万金油”发动机,而是明确表示是为民用超音速飞机量身打造。这意味着它会根据飞机的气动设计、飞行包线等进行深度定制。不同的飞机对发动机的需求是不同的,这种针对性设计能够最大化性能,避免不必要的“妥协”。

潜在的挑战和前景:

当然了, GE Affinity这东西虽然听起来很酷,但要真正飞起来,实现商业化运营,还有不少坎儿要过:

噪音问题: 虽然GE声称在亚音速起降时会努力降低噪音,但超音速飞机的发动机天生就比亚音速飞机更吵。特别是突破音障时的音爆,这是个绕不开的物理现象。如何管理和减轻音爆对地面居民的影响,是民用超音速飞机能否普及的关键。GE的技术能否真正做到让音爆影响降到“可接受”的水平,还得看实际测试。

燃油经济性: 超音速飞行本身就需要消耗更多的能量,所以油耗必然会比传统飞机高。Affinity在平衡推力和经济性上做得如何,直接决定了超音速航班的运营成本和票价。如果油耗高到让大多数人望而却步,那再快的速度也难以推广。

维护和可靠性: 新型发动机的研发投入巨大,同时其可靠性和维护成本也是一个需要考虑的重要因素。GE要证明Affinity在长期运营中的稳定性和可维护性,才能赢得航空公司的信任。

政策和法规: 民用超音速飞机的飞行规章,特别是关于音爆的限制,在全球范围内都还没有一个统一明确的解决方案。GE的技术突破需要与政策法规的成熟同步推进。

总结一下:

GE Affinity这台发动机,可以说是航空业在超音速民航领域的一次雄心勃勃的尝试。它展示了GE在发动机设计上的深厚积累和创新能力,特别是在平衡超音速性能与亚音速经济性方面的努力。如果它真的能够如GE所愿,实现高效、相对经济且能被社会接受的超音速飞行,那将是航空史上的一个里程碑,可能重新定义我们的出行方式。

但同时,我们也要认识到,这仍然是一个充满挑战的领域。技术的成熟、成本的控制、法规的完善,以及公众的接受度,都是决定Affinity能否像当年的协和一样,成为一代传奇,还是只停留在技术展示阶段的关键因素。 GE这次出手,确实是给了市场一剂强心针,让人们对未来的超音速旅行燃起了新的希望。就看这希望最后能否落地生根了。

网友意见

user avatar

前一段时间一直在忙,周末才有一点时间写知乎,各位久等了。

后协和/图144时代,超音速公务机/客机概念已经存在多年,不是什么新想法。干线客机,不管是宽体还是窄体,因为尺寸,设计制造面临的技术风险过于巨大,就我所知还没有哪家公司想要再次挑战超音速干线客机。但是有很强支付能力的VIP们愿意为缩短旅行时间,和面子买单。

(我在这个回答:卢西:空客 A380 算是一个失败的机型吗?里面写过一点波音2707的故事)

我在这个回答里介绍过一些正在进行的超音速公务机/客机项目,关于本题的GE发动机Affinity就是和其中之一,Aerion AS2(洛克希德马丁)超音速公务机配套的。

超音速飞行和亚音速飞行是完全两个世界,对于发动机来说尤其是,原因在下面这个回答具体写过。

用针对亚音速飞行极致优化的大涵道比/超大涵道比涡扇显然是无法超音速飞行的。而这个世界上并不存在专为现代超音速民用飞机定义、设计、制造的航空发动机。军用发动机和民用发动机也是两个世界,工程上的挑战是完全不同的。尤其是在冷战之后,军机对民机的数量比例断崖式下跌后又持续下降。再加上油价上涨,军机对性能有着更高的追求,而民机追求低油耗高低维护保养成本,其对可靠性/安全性的要求更是极高而刚性。

超音速公务机先锋美国Boom表示过,坚决不把军机发动机装到自己的超音速公务机上。

Affinity

世界上这么多公司都在超音速公务机的路上走,假如真没有配套发动机,难道要超音速滑翔机吗?我就知道有人在家憋大招呢。

世界航发三巨头之一的GE在2018年10月16日发布了Affinity,终于补上了超音速公务机这缺失的一环,也可以说是最核心的一环。而这是从定义初始就和Aerion(洛克希德马丁)深度合作的。

工程学就是妥协的艺术,Affinity当然不是例外。我讲两个它进行的妥协:

超音速与亚音速的妥协

我在很多个回答里说过无数次,单纯追求超音速性能的涡轮发动机,一定是没有外涵道的涡喷,有或没有加力燃烧室。现代战斗机显然可以超音速,但是都用小涵道比涡扇配加力燃烧室,因为它们不是纯为超音速飞行定义的,具体原因看我其它关于航发的回答。比如:

波音2707的配套发动机GE4,单轴涡喷配加力燃烧室:

协和的发动机罗罗Olympus593,双轴涡喷配加力燃烧室:

摄于佐治亚理工ASDL,我在美国做访问学者的实验室


图144初期的配套发动机为NK-144,涡扇配加力燃烧室,而后期改了涡喷配加力燃烧室的RD-36-51:

也就是说,在Tu144身上,是拿涡喷换下了涡扇发动机。可见涡喷相比涡扇,更适合干长时间超音速巡航的活儿。

而针对亚音速飞行极致优化的涡扇,都是涵道比很大的,比如工程杰作GE9X:

Affinity定义为在60,000尺(约1万8千米,亚音速喷气客机的巡航高度为1万米左右)巡航。在海上超音速,而在陆上亚音速。所以啊,这个东西并不是单纯为超音速定义的。协和/Tu144定义的时候,人们没意识到超音速的噪音,后来被禁止于陆地上超音速飞行。长了这个教训,Aerion设计的飞机本来定义在陆地上就是亚音速的。其配套的发动机当然也不能只追求超音速性能。

所以它有了在超音速发动机中最大的涵道比,兼顾了超音速飞行和亚音速飞行,找到了一个妥协的平衡点。

两级超音速整体叶轮的低压压气(风扇),我目测外涵道总压比2.8-3.0,远远高于亚音速喷气发动机。

低压轴支架放在了一级转子(风扇)之前,中规中矩,下图F414(F-18E/F超级大黄蜂的动力)也是这样,很常见,不胜枚举。

欧洲台风战斗机的动力EJ200是个例外,把第一级风扇放在了最前面,低压轴支架在低压压气(风扇)和高压压气之间。

效率与噪音的妥协

Affinity的内外涵道喷口用不同的形状来增加喷嘴周长,让高速与低速气体融合更温柔。这降低了流体剪力,也就降低了噪音。但是提高了流阻,从而降低了效率。因为小涵道比涡扇的喷气速度远高于大涵道比涡扇,只有更激进的降噪手段才能符合越来越严苛的噪音标准。

对比一下亚音速客机的涡扇锯齿喷嘴,波音787搭载的GEnX:

Affinity的新技术

虽然是GE在现代超音速公务机这一块处女地的试探,但依旧,这是一台GE的机子。

从上图看出GE在亚音速大涵道比涡扇的技术路线。作为GE9X之后的项目,Affinity自然是应用了大量新材料,比如最新的涡轮热障涂层(这是啥东西:卢西:航空发动机高压涡轮转子叶片是如何制造的?)、碳纤维的机壳等等。

最新的涡轮机设计技术:

还有一个非常重要的就是它的加工成型技术,大面积采用3D打印,而这些技术不光来自涡扇领域。在GE9X之后,GE还发了一台ATP涡轴发动机,给涡桨飞机提供动力:

(至于为啥这台涡桨发动机的排气在前,进气在后,发动机内的流体是逆着飞行方向的,欢迎提问哦)

3D打印技术不光是为设计提供了更高自由度,还极大地降低了制造成本。

说到最后,Affinity是一台相对中规中矩,把GE民发(亚音速)细节技术集中体现在了一台另类涡扇上。

Aerion宣传将于2023年首飞AS2,Boom也即将对发动机选型。眼看着这个还并没实际存在的新兴市场马上就要活跃起来了,还真是期待呢!

贴上一个GE的宣传视频:

超音速公务机发动机Affinity https://www.zhihu.com/video/1039729923828502528

广告:

类似的话题

  • 回答
    好的,咱们来聊聊GE最近放出来那个叫“Affinity”的大家伙,专门给民用飞机设计的超音速涡扇发动机。这玩意儿一出来,那话题度可就高了。想当年,协和飞机用的是罗尔斯·罗伊斯生产的奥林匹斯发动机,那可是响当当的,也带动了超音速客运的那一段历史。现在GE这个Affinity,说白了就是要重新点燃这把火.............
  • 回答
    通用电气(GE)公司的XA100自适应循环发动机(Adaptive Cycle Engine, ACE)的完成测试,无疑是航空发动机领域的一项重大突破,也为下一代战斗机的发展注入了强大的动力。要评价这项成就,我们需要从多个维度去深入剖析。首先,XA100最核心的创新在于其“自适应循环”技术。 这并非.............
  • 回答
    好的,我们来聊聊耐克、GE(通用电气)以及可口可乐这些全球顶尖企业,是如何运用人工智能(AI)来推动自身转型,并在这个过程中扮演着怎样重要的角色。这不仅仅是“用AI”,而是“用AI重塑”自身,引领行业变革。一、 耐克:从运动装备制造商到“以科技赋能的体验提供商”耐克,这个以“Just Do It”闻.............
  • 回答
    法国电力收购通用电气核电业务:一场蓄势待发还是步履维艰的战略博弈?法国电力公司(EDF)与通用电气公司(GE)就GE的核电业务进行收购谈判,这无疑是当前全球核能产业中最具爆炸性的话题之一。这场交易的背后,不仅仅是两家巨头之间的商业往来,更是对未来能源格局、技术主导权以及地缘政治影响的深刻映射。要评价.............
  • 回答
    航空发动机巨头们的“十八般武艺”:谁能笑到最后?航空发动机,这玩意儿是飞机的“心脏”,也是科技含量最高的部件之一。而GE(通用电气)、PW(普惠)和RR(罗尔斯·罗伊斯)这三家公司,可以说是这个领域里最顶尖的玩家,他们之间的较量,不仅是技术的比拼,更是对未来天空话语权的争夺。今天,咱们就来聊聊他们各.............
  • 回答
    《睡前消息》409期作为一档以“睡前”为名的时事评论节目,其内容通常以轻松幽默的风格呈现社会热点、科技动态、文化现象等话题,旨在为观众提供睡前的“信息快餐”。以下是对该期节目可能涉及的分析框架和评价方向,结合其节目特点及社会语境进行详细解读: 1. 节目核心内容与选题分析 选题热点:409期可能聚焦.............
  • 回答
    俄罗斯军队在2022年2月24日入侵乌克兰后,21天内未能占领或包围基辅,这一结果涉及复杂的军事、战略和国际因素。以下从多个维度详细分析这一现象: 1. 初期快速推进的军事目标与战略调整 初期目标的矛盾性: 俄罗斯在入侵初期(2月24日)宣称“特别军事行动”的目标是“去纳粹化”和“去俄化”,但.............
  • 回答
    新华社的《破除美国金融模式迷信,中国金融要走自己的路》一文,是近年来中国在金融领域强调自主性、独立性和战略定力的重要政策表达。该文从历史经验、现实挑战和未来战略三个维度,系统阐述了中国金融发展的路径选择,具有鲜明的现实针对性和理论深度。以下从多个角度对这篇文章进行详细分析: 一、文章背景与核心论点1.............
  • 回答
    2022年俄乌战争爆发后,中国互联网上确实出现了一些复杂的现象,既有官方立场的引导,也有民间舆论的分化。以下从多个角度分析这一时期中国互联网的乱象及其背后的原因: 一、官方立场与网络管控1. 官方舆论引导 中国政府明确表态支持乌克兰的主权和领土完整,同时强调“不干涉内政”的原则。在社交媒体和.............
  • 回答
    陈道明、王志文、陈宝国、张国立、李雪健是中国影视界最具代表性的“老戏骨”之一,他们以深厚的表演功底、多样的角色塑造和持久的行业影响力,成为中国影视艺术的中流砥柱。以下从表演风格、代表作、行业地位及艺术贡献等方面进行详细分析: 一、陈道明:历史剧的“帝王”与艺术的“多面手”表演特点: 陈道明以“沉稳.............
  • 回答
    《为战争叫好的都是傻逼》这类文章通常以强烈的反战立场和道德批判为核心,其评价需要从多个维度进行分析,包括其立场的合理性、论据的逻辑性、社会影响以及可能存在的争议。以下从不同角度展开详细分析: 1. 文章的核心立场与立场合理性 立场:这类文章的核心观点是战争本质上是道德上不可接受的,支持战争的人(尤其.............
  • 回答
    龙云(1882年-1967年)是20世纪中国西南地区的重要军阀和政治人物,被尊称为“云南王”,其统治时期(1920年代至1940年代)对云南的现代化进程和民族关系产生了深远影响。以下从多个维度对其历史地位和影响进行详细分析: 一、生平与政治背景1. 出身与早期经历 龙云出生于云南昆明,出身于.............
  • 回答
    关于“前三十年的工业化是一堆破铜烂铁”的说法,这一评价需要结合历史背景、经济政策、技术条件以及国际环境等多方面因素进行深入分析。以下从多个角度展开讨论: 一、历史背景与“前三十年”的定义“前三十年”通常指中国从1949年新中国成立到1979年改革开放前的30年。这一时期,中国在经济、政治、社会等方面.............
  • 回答
    十元左右的低档快餐店顾客以男性为主的现象,可以从经济、社会文化、消费行为、地理位置等多方面进行分析。以下从多个角度详细探讨这一现象的原因及可能的背景: 1. 经济因素:价格敏感与消费习惯 性价比优先:十元左右的快餐通常以快速、便宜、标准化为特点,符合低收入群体或日常通勤人群的消费需求。男性在职场中可.............
  • 回答
    阎学通教授对00后大学生以“居高临下”心态看待世界这一批评,可以从多个维度进行深入分析,其背后既有学术视角的考量,也涉及代际差异、教育体系、社会环境等复杂因素。以下从观点解析、合理性分析、现实背景、潜在影响及改进方向等方面展开详细探讨: 一、阎学通教授的核心观点与逻辑1. “居高临下”的具体表现 .............
  • 回答
    歼8系列战机是中国在20世纪70年代至80年代期间研制的高空高速歼击机,是当时中国航空工业的重要成果之一。该系列战机在冷战时期具有显著的军事意义,但随着技术发展和国际形势变化,其性能和作用逐渐被后续机型取代。以下从历史背景、技术特点、性能分析、发展演变、军事影响及评价等方面进行详细解析: 一、历史背.............
  • 回答
    关于苏翻译和Black枪骑兵对俄乌战争局势的立场差异,需要明确的是,这两位身份可能涉及不同的信息来源和立场背景。以下从多个角度分析他们观点差异的可能原因: 1. 信息来源与立场定位 苏翻译(可能指苏晓康,中国《经济学人》翻译团队成员): 立场:更倾向于国际法、人道主义和多边主义视角。 观点:.............
  • 回答
    由于无法直接访问《睡前消息》第409期的具体内容(可能因平台更新、用户输入误差或节目名称不明确导致无法准确检索),以下将基于对“睡前消息”类节目的常见结构和主题进行推测性分析,并提供一般性的评价框架。若您有更具体的背景信息(如节目来源、发布时间等),可补充说明以便更精准回答。 一、节目内容推测(基于.............
  • 回答
    明成祖朱棣(14021424年在位)五次北伐漠北(今蒙古高原)是明王朝巩固北方边疆、遏制蒙古势力的关键历史事件。这一系列军事行动不仅体现了朱棣的军事才能,也深刻影响了明朝的边疆政策、内政格局和历史走向。以下从历史背景、军事行动、结果评价及历史影响等方面详细分析: 一、历史背景1. 政治合法性与边疆安.............
  • 回答
    2022年的俄乌战争是21世纪最具全球影响力的冲突之一,其规模、持续时间、国际影响和人道主义灾难远超以往。以下从多个维度对这场战争进行详细分析: 一、战争爆发的背景与起因1. 历史渊源 俄乌冲突的根源可追溯至2014年克里米亚危机和顿巴斯战争,俄罗斯在2014年吞并克里米亚并支持顿巴斯分离.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有