【行业动态】GE向NASA交付首台新型F414发动机，将用于静音超音速飞行
导读：据美国NASA网站8月20日消息，美国GE公司交付给NASA作为新一代静音超音速X-技术飞机（QueSST）（型号X-59）动力的F414-GE-100发动机在加利福尼亚州爱德华兹的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心拆箱。该发动机是GE公司交付的2种类型的发动机之一，约4米长，将为X-59的飞行任务提供动力，以收集有关公众如何感知更安静的超音速飞行声音的信息。
F414-GE-100发动机长约4米，直径0.9米，装有22,000磅加力燃烧室，可增强喷气推力，目前位于美国加利福尼亚州爱德华兹空军基地的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心。
在将其运往美国棕榈谷与NASA的X-59静音超音速技术飞机进行最终总装之前，NASA将对该产品进行进一步检查，而X-59飞机目前仍在洛克希德-马丁公司的臭鼬工厂生产。
X-59飞机的推进系统负责人雷蒙德-卡斯特纳（Raymond Castner）表示：“GE公司成功交付发动机是我们建造X-59的又一个激动人心的巨大里程碑。”
实际上，GE公司共交付两台发动机。一个用作主要动力，另一个在需要时用作备用发动机。
卡斯特纳表示：“这增加了人们的期待，因为我们期待看到大火焰在飞机首次起飞时从飞机后部发出。”
该发动机是在GE航空公司在位于马萨诸塞州林恩的Riverworks工厂组装并进行初步测试的，该发动机将为X-59的飞行任务提供动力，以收集有关公众如何对飞机旨在产生的更安静的音爆做出反应的信息。
收集到的数据将与美国政府和国际监管机构共享，以帮助制定新的噪声规则，以让各国政府重新允许超音速飞机在天空飞行，从而为商务航空旅行创造一个全新的市场。
卡斯特纳进一步解释道：“要注意的是，X-59飞机以及F414-GE-100发动机都不是未来商用超音速客机的原型，它们只是为了证明超音速客机可以产生安静的声响并衡量社区的反应。”
F414-GE-100发动机位于GEAviation的Riverworks工厂的装配区。
X-59飞机的初步设计早在几年前就已经完成，最初的计划是使用GE公司的F404型发动机，该发动机也是美国NASA F/A-18研究型飞机的动力。
卡斯特纳解释说：“我们备有F404型发动机备件和零件，并认为可以使用我们已经拥有的发动机以节省成本，但是并没有成功。”
问题就出在发动机上，GE公司的F404型发动机，无法产生足够的推力来实现X-59飞机的超音速飞行性能目标。因为按照之前的设计，F/A-18飞机由两台发动机驱动，但X-59飞机却仅可容纳一台发动机。
与GE公司合作后，NASA找到了解决方案，将F404发动机的下一代改进产品F414发动机调整为既能满足X-59的推力需求又能满足实际尺寸的配置。
GE公司林恩工厂的工程师安东尼-哈兹莱特（Anthony Hazlett）负责领导X-59飞机动力小组，提出了用于实验超音速飞机的独特发动机设计。
哈兹莱特表示：“我们为瑞典的萨博JAS 39E鹰狮（Gripen）战斗机开发了F414的单发版本，我们进行一些修改，确定它可以在X-59飞机上工作，因此我们推出了新的发动机型号F414-GE-100。它与之前的型号非常相似，但是发动机的外部设计和运行方式得到了升级。”
其中包括编写新的控制系统软件以使发动机和X-59飞机能够相互通信，以及在新的地方添加管道以使燃料可以从飞机流向发动机这样相对简单的事情。
X-59飞机的发动机与鹰狮（Gripen）战斗机发动机的另一个区别是安装方式，尽管不算什么大问题，但这并不意味着该过程非常容易。
哈兹莱特说：“在采取众所周知的技术将新发动机安装到新飞机上方面，本身也有大量的工作要做。因此，我们将有一个来自GE的团队来帮助洛克希德-马丁公司完成该程序。”
此前的F404和F414发动机的型号还均包括轨道硬件，以协助安装。可以将发动机放在推车上并放在飞机后部以使其向右滚动，或者将发动机放在飞机下方，并使用升降机将发动机升起指定位置，两种情况下都使用轨道硬件作为引导。
但是为了节省重量和空间，X-59飞机的F414型号没有轨道硬件，因此发动机（将被放置在飞机下方并被提起）将依靠人的眼球和手手动将其引导到位。
用机械方法将其固定到位后，将连接电气，燃料和其他各种线路，并对整个发动机/飞机组合系统进行测试，并实现发动机在飞机上的首次点火。
卡斯特纳表示：“整个过程将花费几个月的时间，因为在飞机上进行装配过程中，我们还会安排各种测试。”
NASA的X-59静音超音速技术演示飞机将飞越美国各社区，以展示超音速的安静特性。X-59飞机的设计目标是在进行超音速飞行时，地面上的人们听到的声音非常少，而不像之前协和号那类超音速客机让人无法忍受。
尽管该发动机是基于鹰狮战机发动机（即F414-GE-39E）设计的，但GE公司为NASA的X-59飞机进行了修改，以确保其使用。
哈兹莱特进一步解释道：“这是一种基于全新金属材料的发动机，NASA团队正在从经销商那里获得新发动机。”
作为该发动机制造过程的一部分，其已经在马萨诸塞州的试验台上成功运行了8个多小时，以证明它能够支持X-59飞机的飞行方式。
对于典型的战斗机来说，飞行员会多次将发动机运行在节流状态，而使用高推力（开加力）的时间通常都非常短，这是一种众所周知的运行方式，对发动机的整体耐久性和零件设计寿命有重要影响。
哈兹莱特表示：“而对于X-59飞机，我们研究了它的飞行方式，这与战斗机不同，它需要在高空持续执行高推力飞行，而这需要通过加力燃烧器来实现。”
F414-GE-100发动机在GE公司的林恩测试工厂进行了试验，表明了它可以应对加力燃烧器的长时间使用，并证明所有其他设计升级（例如新设计的控制软件）都能按预期目标工作。
哈兹莱特说：“对于我们的设计团队来说，证明我们的假设和边界条件仍然是一个非常大的挑战，我们已经以各种方式应对了这一挑战。”
此外，疫情也带来了额外的挑战，这使得在原定计划外还有大量工作要做，幸运的是许多工作都得到了美国军方的支持，这使得GE公司可以将更多的经理集中在NASA的工作任务上，从而实现这一目标。
为超音速客机提供动力也是近30年来的第一次，哈兹莱特表示：“X-59飞机在执行任务方面简直酷炫得无与伦比，想要为这个计划提供帮助和工作的人们并不缺乏。作为这个团队的重要参与者，GE公司感到无比自豪。”
从NASA的角度来看，卡斯特纳对于GE公司的合作也非常满意，他表示：“与GE合作使该发动机可用真是太棒了，他们一直是这方面的宝贵合作伙伴，我们很幸运能将他们加入团队。”
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