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航空发动机出版工程包括管理经验和发展史系列、专业技术著作系列及工具书系列等。该工程旨在为从事航空发动机设计、生产和管理的相关人员提供参考,为航空发动机基础理论研究、关键技术攻关和型号研制工作提供借鉴,为我国自主研发具有世界先进水平的航空发动机,振兴航空发动机产业提供支持。
内容简介
《GE航空发动机百年史话》详细介绍了美国通用电气(GE)公司在航空发动机领域近百年的成长、壮大、辉煌,直到今天成为世界航空发动机“俱乐部”霸主的发展历程;论述了GE公司在诸多航空发动机研制项目中的成功经验和失败教训,及其如何寻求与飞机制造商、部队用户、航空公司客户、合作伙伴及供应商合作共赢,在激烈的市场竞争中长期立于不败之地的成功秘诀;阐明了航空发动机具有技术难度高、投资需求大、研制周期长、经营风险高等显著特点;提出了中国航空发动机工业如何学习“标杆”、取得成功的发展思路。
《GE航空发动机百年史话》披露了世界航空工业领域许多鲜为人知的逸闻趣事,技术性和趣味性并存,深入浅出、通俗易懂,不仅适合我国航空发动机工程专业的科技人员参考,对企业、机关、部队的管理人员也会起到积极的启发作用。
内页插图
目录
绪论
GE公司概况
GE航空集团
1 寻根溯源
1.1 开发蒸汽涡轮发电机(1903)
1.2 开发涡轮增压器(1910)
1.3 涡轮增压器显神威(1917)
2 跨入涡轮喷气时代
2.1 仿制研发涡轮喷气发动机(1942)
2.2 J33和J35发动机崭露头角(1942)
2.3 J33和J35发动机制造业务被迫移交(1944)
2.4 制定新战略(1946)
2.5 J47发动机出师告捷(1946)
2.6 扩大生产根据地(1948)
2.7 创建发动机飞行试验中心(1948)
2.8 J47和J73发动机朝鲜战争订购火爆(1950)
3 与普惠公司短兵相接
3.1 普惠公司J57双转子发动机一鸣惊人(1947)
3.2 GE公司J79发动机业绩斐然(1954)
3.3 普惠公司JT3C发动机再领风骚(1955)
4 小型发动机开花结果
4.1 T58发动机战绩辉煌(1953)
4.2 T64发动机锦上添花(1954)
4.3 J85发动机收获丰厚(1954)
5 杀入商用飞机发动机市场
5.1 管理与体制改革(1955)
5.2 与航空公司用户培养感情(1955)
5.3 CJ815发动机配装康维尔880商用运输机(1956)
5.4 康维尔飞机遭遇“滑铁卢”(1956)
5.5 普惠公司前风扇双转子发动机闪亮登场(1958)
5.6 领悟商用飞机发动机经营之道(1957)
6 转战军用飞机发动机市场
6.1 J93发动机配装XB-70超声速轰炸机(1957)
6.2 开发GE1核心机(1962)
6.3 竞争空、海军TFX多用途战斗机动力(1962)
6.4 TF39发动机获装C-5A超大型军用运输机(1964)
6.5 超声速运输机和发动机项目“胎死腹中”(1966)
7 征战公务机发动机市场
7.1 CJ610与CF700发动机市场机会繁多(1959)
7.2 CF700发动机助推达索“猎鹰”公务机(1961)
7.3 CJ610发动机遍地开花结果(1961)
7.4 拱手让出公务机发动机市场(1962)
7.5 公务机发动机市场规律(1962)
8 CF6发动机竞争DC-10宽体客机动力
8.1 痛失波音747大型客机发动机良机(1966)
8.2 为CF6-6发动机创造竞争优势(1968)
……
9 中小型发动机繁荣昌盛
10 F101发动机一波三折
11 发动机战争
12 CF6系列发动机创造辉煌业绩
13 CFM56发动机横空出世
14 开发高科技拓展新领域
15 F404发动机硕果累累
16 竞争美国“四代机”发动机
17 CFM56发动机登峰造极
18 GE90发动机获装波音777飞机
19 GE公司诞生新掌门人
20 GP7000发动机配装A380“巨无霸”客机
21 GEnx发动机配装波音787“梦想客机”
22 LEAP发动机传奇
23 GE9X发动机斩获波音777X客机动力
24 GE航空发动机的成功经验
附录俄罗斯、德国、印度、日本航空发动机工业浅析
参考文献
后记
前言/序言
《寰宇航机:从黎明之翼到星辰之海》 导言: 人类对飞翔的渴望,是刻在基因深处的本能。从最初对鸟类的仰望,到双手触摸云端的壮举,航空史的演进,本身就是一部人类智慧与勇气的史诗。然而,当我们谈论航空史时,目光往往聚焦于那些耳熟能详的巨头,那些在天空中留下辉煌印记的庞然大物。本书将把我们的视角转向那些默默无闻、却对整个行业产生深远影响的支点,探索航空动力系统,特别是涡轮发动机技术,如何在不同文明、不同时代背景下,实现从概念到现实的飞跃。我们将深入剖析这些驱动现代文明的“心脏”,如何塑造了全球的战略格局、经济形态乃至文化图景。 第一部分:蒸汽时代的遗响与喷气时代的曙光(19世纪末至20世纪30年代) 在螺旋桨尚未完全统治天空的时代,航空动力学的探索充满了实验与挫折。早期的航空器依赖于内燃机,这些机械装置受限于笨重的体积和较低的功率重量比。本书将细致描绘这一时期的技术困境:活塞式发动机的效率瓶颈、材料科学的局限性,以及早期工程师们如何在有限的资源下,尝试突破音障的“玻璃天花板”。 重点关注几个关键领域的发展: 内燃机技术的精进: 探讨福特、戴姆勒等汽车工业巨头对航空发动机早期发展的影响。这些跨界的技术移植如何为后来的喷气技术奠定基础。 流体力学的启蒙: 介绍布朗宁、兰彻斯特等早期空气动力学家对气流控制的初步认识,这些理论在当时虽然抽象,却是后来喷气流发生器设计的基础。 理论的孕育: 详述弗兰克·惠特尔爵士和汉斯·冯·奥海恩等先驱者在不同地域,独立思考并发展出“连续燃烧”概念的过程。他们的早期专利和设计图纸,是纯粹的理论构想,但已预示了革命的来临。我们考察他们的动机——并非单纯为了商业利益,而是对物理极限的挑战。 第二部分:战争的催化与技术的爆发(1939年至1950年代初) 第二次世界大战是航空技术发展的强大催化剂,尤其是在发动机领域,竞争的残酷性迫使技术以前所未有的速度迭代。本书将避开对战役的宏观叙事,而是专注于发动机本身的技术竞赛。 轴流与离心之争: 详细对比早期涡轮喷气发动机的两种主流设计路径——惠特尔倡导的轴流式和冯·奥海恩的离心式。分析为什么轴流式最终凭借其更优的截面尺寸和效率,成为主流,以及离心式在某些特定应用中的独特价值。 材料学的革命: 高温高压是涡轮发动机的生命线。这一阶段,镍基和钴基超级合金的冶炼和铸造技术实现了突破。介绍高温合金如何应对燃烧室和涡轮叶片所承受的极端热负荷,这是没有这些材料,喷气时代便无法开启的关键前提。 从实验到量产的鸿沟: 描述早期喷气发动机在可靠性、寿命和维护性方面遇到的巨大挑战。如何通过改进燃烧室设计(如环形燃烧室取代早期的分段式燃烧室)来提高稳定性和燃油效率。 第三部分:亚音速到超音速的跨越(1950年代中叶至1970年代) 喷气式发动机进入成熟期后,设计目标转向了速度和推力。这一部分将聚焦于亚音速运输机和突破音障的探索。 涡轮风扇的诞生: 这是航空动力史上最关键的转折点之一。本书将系统性地阐述涡轮风扇(Turbofan)的工作原理,并分析其如何通过增加涵道比(Bypass Ratio),极大地降低了噪音和燃油消耗,使其成为现代商用航空的基石。探讨早期的低涵道比风扇(如早期军用机型)如何平稳过渡到高涵道比(如早期的宽体客机动力装置)。 后燃器与超音速巡航的权衡: 对于军用航空而言,后燃器(Afterburner)是实现瞬间超音速推力的必要手段,但其对燃油效率的毁灭性影响也促使工程师开始探索“干式”超音速巡航的可能性。分析这两条技术路线的工程哲学差异。 地缘政治与技术封锁: 探讨在冷战背景下,先进发动机技术是如何被视为最高机密,各国在关键部件如静子叶片和压气机转子的设计上,采取了何种保密和逆向工程策略。 第四部分:效率、环保与数字化转型(1980年代至今) 随着全球对能源和环境问题的日益关注,发动机的设计哲学从单纯追求“推力最大化”转向“系统优化”。 高压比与多转子设计: 探讨现代发动机如何通过极高压比的压气机(往往需要两到三套独立的转子系统,即双转子或三转子结构)来榨取每一滴燃油的能量。这需要极高精度的加工和复杂的轴承系统来应对高速旋转带来的结构应力。 先进材料的深化应用: 介绍单晶叶片(Single Crystal Blades)技术的突破,这种技术使得叶片可以承受更高的工作温度而无需过度依赖昂贵的冷却空气,直接提升了热效率。同时,复合材料在风扇叶片上的应用,如何减轻重量并提高抗冲击能力。 控制系统的智能化: 现代发动机不再是纯粹的机械装置,而是高度集成的“智能引擎”。本书将详细介绍全权限数字发动机控制系统(FADEC)的角色,它如何实时监控数千个传感器数据,精确调整燃油流量、导向叶片角度,以确保发动机在所有飞行包线内都处于最优运行状态,同时承担故障诊断和保护的责任。 面向未来的挑战: 展望下一代动力系统,包括对混合电推进技术(Hybrid-Electric Propulsion)的初步探索,以及替代燃料(SAF)对现有燃烧室设计的兼容性挑战。 结论: 《寰宇航机》不仅仅是对一台机器的编年史记录,它是一部关于人类如何运用物理学、材料学、热力学和控制论,将一个看似不可能的概念,打造成驱动全球经济命脉的关键技术的宏大叙事。发动机的演进史,就是人类不断挑战自然法则,追求更远、更快、更经济飞行的不朽证明。本书力求以严谨的工程视角和引人入胜的叙事方式,揭示这些复杂机械背后的科学、艺术与历史的交织。