@ 2015.07.10 , 21:00

访问通用公司的喷气引擎测试场

在中西部的一个乡下角落,GE把它的下一代喷气引擎推向极限

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(CFM)

就在肯塔基州边界以北,俄亥俄州皮布尔斯外的翠绿色山丘上,如果没有这这数量巨大威力强劲的喷气引擎的话,这里似乎是一个巨大的自然保护区。而其中的一些引擎正等待鸟类尸体被投掷进它们的扇叶中。这些预先被安乐死的鸟类有2.5磅、4磅、磅和8磅重,来自经过自然资源部认证的本地供应商;通用给鸟做X光确保它们不是被枪杀的。然后一只获批的鸟会被装进一台大炮射进引擎。我(原作者)问他们能否在这里的贴上视频,却被警告说人们看了会感觉不安。

视频确实使人不安,也非常酷。

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第一台Leap将被测试, September 2013 (CFM)

皮布尔斯是通用航空皮布尔斯测试中心所在地。在这家“极客迪斯尼”外面摆着一台被搓烂的白色汽车,边上竖着“不要短信驾驶”的牌子。皮布尔斯工场主管布莱恩·德·布鲁因说这辆车真的是司机发短信开车时撞毁的(“如果这里是极客迪斯尼,那我大概就是米老鼠。”他后来说)。开车时发短信是俄亥俄州亚当斯县当地农村的常见问题。这块7,000英亩(28.3平方公里)的保留地每年要测试1,600台引擎。

这个最先进的设施位于鸟不拉屎哪里都不是的地方以避免噪音污染。老鹰们懒洋洋地漂浮在我们之上的空气流里,在偶尔的发动机声中显得泰然自若。皮布尔斯最初于1954年开业,当时意图用来测试火箭,但那从未实际发生。在1965年它获得了其目前的功能,当时通用在那里开始TF39引擎的最早测试,它最终将用来驱动空军的洛克希德C-5银河运输机。

这里门禁森严,虽然警卫很友好 ——我到早了一点并被指示等候CFM发言人杰米·朱厄尔。CFM是GE与法国公司斯奈克玛的合资企业。朱厄尔与德·布鲁因一起到达,我们都挤进了一辆面包车。我非常希望能够见证发动机试验,但首先朱厄尔和Leap营销经理克里斯·奈,给我讲解全新Leap引擎的一段视频:这台涡轮风扇引擎会用于空客、波音和中国商飞的下一代中型客机。当制造全速运行时,每五小时就能建造一台。

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一台正进行扇叶脱落测试的引擎(CFM)

主要在皮布尔斯进行的Leap测试预定在今年年底完成。当然它要通过美国联邦航空局标准,满足它意味着通用的发动机也能被欧洲和中国通过。为让监管机构了解引擎在生命周期中会面临的磨损,这里有过转矩测试和拆卸检查;引擎在这些测试中遭遇极端条件,以确定它们的耐久性。还有振动试验和腐蚀试验; 热疲劳试验和损伤容限测试; 以及侧风试验和声学试验。然后是有趣的测试:鸟、火山灰、灰尘吸入、和冰雹。

Leap仍处于认证测试过程中,其中大部分预计将在今年年底完成。他们已经完成了鸟击测试和另一个测试“扇叶脱落”,我想我甚至比鸟击更喜欢这个。扇叶脱落是这样的:一丢丢拇指大小的C-4炸药固定在一片扇叶根部,一旦发动机以全功率运行,C-4引爆将扇叶炸断。该测试要显示引擎可以遏制脱落的叶片,并且不会失火——没人希望它砸进机上乘客之中。

一旦发动机以全功率运行,C-4引爆将扇叶炸断

这是德·布鲁因最不喜欢的测试,因为引擎会被摧毁。“这会让我难过,”他说。

引擎必须足够耐造才能忍受这种粗暴处理,但它们也一定要轻。发动机当然是挂在机翼下,它们在那里产生阻力,所以发动机必须生成所需的推力以使飞机离开地面,同时尽量减少重量惩罚。Leap引擎的的推重比为7:1上。并且发动机和飞机越重,就烧掉越多燃料,燃料是昂贵的,占据航空公司超过四分之一的的运营成本,这是大部分航空公司最大的单一成本。出于减轻重量的目的,通用在每一个Leap扇叶里织进了11英里(17.7公里)碳纤维,就象纺织机上织出的一件T恤。它有着钛合金前缘,那是用来对付鸟的,本质上是一个刀锋。该发动机还拥有提高燃料性能的陶瓷部件和3D打印燃料喷嘴。

一旦我已经被进行过Leap引擎的简报,就到了参观设施的时间。发动机经常在皮布尔斯装配,因为较低载重的卡车更容易通过坎伯兰峡航运路线,而一台完全组装好的引擎很重,会把航运限制在白天几个小时里。(用在波音777上的GE90-115B重达18000磅[8165千克],直径约11英尺[3.35米])。因此生产型发动机以零件运到皮布尔斯,装到一起经过两天的测试后,再运去安装到飞机上。我们进入一个用于此目的仓库,扬声器系统里在放着Depeche Mode。

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(CFM)

接下来我们前往一个室内检测机构,它真心巨大,打造它耗资四千万美元。该地就象一个超大车库,在上方有起重机帮助调动发动机到位。声学测试那里进行,但同样也有很多测试在室外进行——基本的想法是,创建一个不会受到天气影响的站点。总体而言,那里有四个封闭式测试场和七个开放式的。

“现在,我们要上山了,”德·布鲁因说。当我们开始沿盘山路登上一座很高的山时,他指给我看原来的火箭试验台,以及他所说的“咆哮”——阿巴拉契亚俚语里两座山之间的空处。这里丢满了旧发动机和零部件。如果一台生产型引擎发生什么不测——或者客户或美国联邦航空局如果有重要的问题——这些旧发动机可以拉出进行测试。这是我亲眼目睹过的最遥远和最昂贵的咆哮了。

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进行冰雹测试的通用引擎(GE Aviation)
把冰壳弄进引擎就像试图把树叶丢进几英尺远的垃圾桶

在山顶上是一系列开放式测试场地。其中一个有一台巨大的机器制造冰盖和冰雹被扔进咆哮着的涡扇发动机——如果冰雹不够测试规范的大小,它就会被融化重制。这个地方在夏季停产,因为太热冰都化了。把冰盖弄进发动机特别棘手:工程师必须把毫无气动外形的冰壳掷向引擎并希望最好的结果。这就像试图把树叶丢进几尺远的垃圾桶,德·布鲁因说。

这个地方放满了非常大的蜂窝状结构——它们被称为涡流控制结构,并不可避免地让人联想到未来世界中心。这些超大的高尔夫球基本上是帮助控制在测试过程中进入发动机的气流。近处停着一台改装过的云梯,德·布鲁因告诉我,工程师们在常规机型上遇到了麻烦,所以他们把液压系统固定到平板车上做了一个DIY版。虽然他们建造了它,工程师们没敢真的用它——但它成为了皮布尔斯现在到处在用的型号的原型。

事实上,我在那里的时候没看到任何发动机试验现场,这似乎很可惜。四台Leap引擎被安排进行测试,虽然我看到他们中的一些被架起来,却没有看到测试本身——显然我刚到正好赶上午休和交接班。我看到了的是一个视频,和leap引擎的3D渲染,以及许多定制的测试台架。事实上,我不得不花很多时间听取关于新Leap引擎事实。我发现的是,作为制药和生物科技记者的生涯已经让我倦怠;任何成熟到准备商用的我自动视为老旧;新的那种不成功便成仁式的热点,通常还需要好几轮测试才会登场。

德·布鲁因和朱厄尔把我送回门卫室——一些当地人因为这里警卫森严称皮布尔斯为“ 俄亥俄州51区”。,我回到车上,当时阳光明媚,鸟儿在歌唱,拧钥匙点着车,在某个离我很近的地方,一台喷气引擎即将被蹂躏。

本文译自 The Verge,由译者 王丢兜 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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