【行业动态】GE公司正式将旗下的先进涡桨发动机命名为“催化剂”

导读：2018年3月7日，美国通用电气GE公司宣布对该公司最新的研发的ATP（Advanced Turboprop）发动机正式命名为Catalyst先进涡桨发动机，该发动机主要针对公务和通航市场，其中三分之一的零部件采用3D打印而成。

Catalyst其英文含义为催化剂的意思，GE公司表示，该名称代表了GE公司新型涡桨发动机的承诺，通过创新技术来“催化”涡桨发动机市场，其包括：获得更高的性能；减少飞行员的工作量；利用数字化实现个性化服务和支持。

GE航空涡桨发动机公司总经理Paul Corkery表示：“GE Catalyst先进涡桨发动机正在重新定义涡桨发动机的用途，将在公务和通用航空领域为飞行员、飞机制造商和操作员，它会给几十年来几乎都没有技术注入的行业领域起到催化剂的作用。”

Catalyst发动机的起源

2012年，GE公务和通用涡桨发动机团队开始着手验证其最初的设想：即涡桨飞机市场渴望拥有新技术和新价值的发动机。团队成员开始会见飞机制造商和运营商，讨论下一代全新1000~1600轴马力飞机的相关规格和设计。

在收集来自世界各地的客户反馈之后，GE团队确认了对先进发动机的需求。GE工程师完成了四个设计迭代，并启动了一个全面的初步设计，使用GE在商用发动机上的相同研发流程来确定交付的可行性。

也就在这段时间里，公务机制造商德事隆公司发布了一项提案，要求推出全新的，从0开始设计的Cessna Denali。为此，GE公司提交了一项更新的设计方案，与其它成熟的发动机制造商进行竞标。在2015年秋天，德事隆公司宣布选择GE的设计方案，即现在的Catalyst先进涡桨发动机，为德事隆的新一代公务机Cessna Denali提供动力。

自2015年11月该发动机项目在国际公务航空协会（NBAA）大会上公布以来，GE公司承诺为Catalyst先进涡桨发动机项目投入4亿多美元的研发成本。GE公司还与捷克政府达成了一项协议，以在捷克建立全新的涡桨发动机研发总部，用于新型发动机的研发、测试和制造。

在宣布发动机项目启动2年后，工程师们于2017年12月22日首次在捷克布拉格的GE通用航空工厂对GE Catalyst发动机进行了首次运行。适航认证测试将在未来2年进行，预计将在2020年投入服务。届时，发动机将完成超过2000小时的测试。

通过成熟技术实现更高性能

GE Catalyst发动机是公务和通用航空市场30多年来的首款全新设计的发动机，该发动机目前拥有98项专利技术，它借助了GE公司在大型商用涡扇发动机上的成熟技术和数十亿小时的发动机服役经验。

它也是同类发动机中首款引入两级可变静叶和冷却高压涡轮叶片的涡桨发动机，具有业内最佳的总压比16，与其它相同尺寸的同类产品相比，该发动机的燃油消耗降低了20%，巡航功率增加了10%，并且大修间隔为4,000小时，比竞争对手多出33%。

GE公司已经引入了3D打印等新制造技术，以实现更先进的部件设计并减少零件数量。总共855个常规制造零件已经减少到了12个3D打印零件。复杂性的降低将加快了生产速度，减少了燃油消耗和重量，并且通过更少的缝接和更严格的公差来提高耐用性。3D打印将ATP发动机的重量减少5%，同时使得燃油效率SFC提供了1%。

当安装在Denali飞机上时，发动机的高效率将可以在30,000英尺的巡航高度上获得一流的舒适性和低运行成本。

简化飞行体验，同时减少飞行员的工作量

GE公司将为公务和通用航空市场推出首个全权数字发动机和螺旋桨控制器（FADEPC，Full Authority Digital Engine and Propeller Control）。GE Catalyst发动机数控系统将是传统涡桨液压机械多杆控制系统的替代产品。GE公司将利用其在发动机集成和控制方面的专业知识研发单杆控制系统，提供“喷气客机式的操控体验”，可以极大的减少飞行员的工作负荷，并不超出发动机的限制情况下，最大限度的提高性能。

FADEPC包含一个自动启动功能和增强型集成功能。

Corkery表示：“你基本上允许飞行员专注于更高级的任务，该系统可以使飞行像推杆一样简单，飞行员会喜欢上它。他们将有更多的时间驾驶飞机，向窗外巡视并体验飞机，而不是一直紧张的监控和调整发动机。”

GE公务和通用航空集成系统总裁兼总经理Brad Mottier表示：“仅仅是简化了驾驶舱就会成为改变未来飞机考虑方式的催化剂。”

通过数字化创造更个性化的服务和支持标准

Catalyst发动机采用基于预防性健康维护的数字化设计，通过使用最新的商用航空技术来避免进行不必要的维修或停机。该发动机配备了完备的传感器，可以针对OEM制造商的需求来捕捉发动机当下的性能特征。

此外，GE Catalyst发动机的全集成数字控制系统提供了个性化服务支持所需的架构。该系统会在每次飞行中收集性能数据，并确定当下的飞行环境，飞行期间发动机以及成附件的健康状态。

基于云技术的数据传输和收集，可以创造出每台Catalyst发动机的虚拟仿真，即“数字双胞胎”。有了这些数据，运营商随时可以添加天气、航班和机队数据，以对比发动机的实际性能与预期性能。

目前没有其它民用涡桨飞机正在使用数字双胞胎技术来进行预防式健康维护，但是，GE航空公司已经将数字双胞胎技术使用到了商用和军用航空发动机上。

Corkery表示：“我们的经验告诉我们，根据飞机的操作环境，不同飞机的大修间隔是不同的，例如，一架在沙漠环境中飞行的飞机与一个相对温和的环境中飞行的飞机所需要的检修间隔时间是完全不同的，而数字化服务将有助于降低成本。”