編輯推薦
航空發動機齣版工程包括管理經驗和發展史係列、專業技術著作係列及工具書係列等。該工程旨在為從事航空發動機設計、生産和管理的相關人員提供參考,為航空發動機基礎理論研究、關鍵技術攻關和型號研製工作提供藉鑒,為我國自主研發具有世界先進水平的航空發動機,振興航空發動機産業提供支持。
內容簡介
《GE航空發動機百年史話》詳細介紹瞭美國通用電氣(GE)公司在航空發動機領域近百年的成長、壯大、輝煌,直到今天成為世界航空發動機“俱樂部”霸主的發展曆程;論述瞭GE公司在諸多航空發動機研製項目中的成功經驗和失敗教訓,及其如何尋求與飛機製造商、部隊用戶、航空公司客戶、閤作夥伴及供應商閤作共贏,在激烈的市場競爭中長期立於不敗之地的成功秘訣;闡明瞭航空發動機具有技術難度高、投資需求大、研製周期長、經營風險高等顯著特點;提齣瞭中國航空發動機工業如何學習“標杆”、取得成功的發展思路。
《GE航空發動機百年史話》披露瞭世界航空工業領域許多鮮為人知的逸聞趣事,技術性和趣味性並存,深入淺齣、通俗易懂,不僅適閤我國航空發動機工程專業的科技人員參考,對企業、機關、部隊的管理人員也會起到積極的啓發作用。
內頁插圖
目錄
緒論
GE公司概況
GE航空集團
1 尋根溯源
1.1 開發蒸汽渦輪發電機(1903)
1.2 開發渦輪增壓器(1910)
1.3 渦輪增壓器顯神威(1917)
2 跨入渦輪噴氣時代
2.1 仿製研發渦輪噴氣發動機(1942)
2.2 J33和J35發動機嶄露頭角(1942)
2.3 J33和J35發動機製造業務被迫移交(1944)
2.4 製定新戰略(1946)
2.5 J47發動機齣師告捷(1946)
2.6 擴大生産根據地(1948)
2.7 創建發動機飛行試驗中心(1948)
2.8 J47和J73發動機朝鮮戰爭訂購火爆(1950)
3 與普惠公司短兵相接
3.1 普惠公司J57雙轉子發動機一鳴驚人(1947)
3.2 GE公司J79發動機業績斐然(1954)
3.3 普惠公司JT3C發動機再領風騷(1955)
4 小型發動機開花結果
4.1 T58發動機戰績輝煌(1953)
4.2 T64發動機錦上添花(1954)
4.3 J85發動機收獲豐厚(1954)
5 殺入商用飛機發動機市場
5.1 管理與體製改革(1955)
5.2 與航空公司用戶培養感情(1955)
5.3 CJ815發動機配裝康維爾880商用運輸機(1956)
5.4 康維爾飛機遭遇“滑鐵盧”(1956)
5.5 普惠公司前風扇雙轉子發動機閃亮登場(1958)
5.6 領悟商用飛機發動機經營之道(1957)
6 轉戰軍用飛機發動機市場
6.1 J93發動機配裝XB-70超聲速轟炸機(1957)
6.2 開發GE1核心機(1962)
6.3 競爭空、海軍TFX多用途戰鬥機動力(1962)
6.4 TF39發動機獲裝C-5A超大型軍用運輸機(1964)
6.5 超聲速運輸機和發動機項目“胎死腹中”(1966)
7 徵戰公務機發動機市場
7.1 CJ610與CF700發動機市場機會繁多(1959)
7.2 CF700發動機助推達索“獵鷹”公務機(1961)
7.3 CJ610發動機遍地開花結果(1961)
7.4 拱手讓齣公務機發動機市場(1962)
7.5 公務機發動機市場規律(1962)
8 CF6發動機競爭DC-10寬體客機動力
8.1 痛失波音747大型客機發動機良機(1966)
8.2 為CF6-6發動機創造競爭優勢(1968)
……
9 中小型發動機繁榮昌盛
10 F101發動機一波三摺
11 發動機戰爭
12 CF6係列發動機創造輝煌業績
13 CFM56發動機橫空齣世
14 開發高科技拓展新領域
15 F404發動機碩果纍纍
16 競爭美國“四代機”發動機
17 CFM56發動機登峰造極
18 GE90發動機獲裝波音777飛機
19 GE公司誕生新掌門人
20 GP7000發動機配裝A380“巨無霸”客機
21 GEnx發動機配裝波音787“夢想客機”
22 LEAP發動機傳奇
23 GE9X發動機斬獲波音777X客機動力
24 GE航空發動機的成功經驗
附錄俄羅斯、德國、印度、日本航空發動機工業淺析
參考文獻
後記
前言/序言
《寰宇航機:從黎明之翼到星辰之海》 導言: 人類對飛翔的渴望,是刻在基因深處的本能。從最初對鳥類的仰望,到雙手觸摸雲端的壯舉,航空史的演進,本身就是一部人類智慧與勇氣的史詩。然而,當我們談論航空史時,目光往往聚焦於那些耳熟能詳的巨頭,那些在天空中留下輝煌印記的龐然大物。本書將把我們的視角轉嚮那些默默無聞、卻對整個行業産生深遠影響的支點,探索航空動力係統,特彆是渦輪發動機技術,如何在不同文明、不同時代背景下,實現從概念到現實的飛躍。我們將深入剖析這些驅動現代文明的“心髒”,如何塑造瞭全球的戰略格局、經濟形態乃至文化圖景。 第一部分:蒸汽時代的遺響與噴氣時代的曙光(19世紀末至20世紀30年代) 在螺鏇槳尚未完全統治天空的時代,航空動力學的探索充滿瞭實驗與挫摺。早期的航空器依賴於內燃機,這些機械裝置受限於笨重的體積和較低的功率重量比。本書將細緻描繪這一時期的技術睏境:活塞式發動機的效率瓶頸、材料科學的局限性,以及早期工程師們如何在有限的資源下,嘗試突破音障的“玻璃天花闆”。 重點關注幾個關鍵領域的發展: 內燃機技術的精進: 探討福特、戴姆勒等汽車工業巨頭對航空發動機早期發展的影響。這些跨界的技術移植如何為後來的噴氣技術奠定基礎。 流體力學的啓濛: 介紹布朗寜、蘭徹斯特等早期空氣動力學傢對氣流控製的初步認識,這些理論在當時雖然抽象,卻是後來噴氣流發生器設計的基礎。 理論的孕育: 詳述弗蘭剋·惠特爾爵士和漢斯·馮·奧海恩等先驅者在不同地域,獨立思考並發展齣“連續燃燒”概念的過程。他們的早期專利和設計圖紙,是純粹的理論構想,但已預示瞭革命的來臨。我們考察他們的動機——並非單純為瞭商業利益,而是對物理極限的挑戰。 第二部分:戰爭的催化與技術的爆發(1939年至1950年代初) 第二次世界大戰是航空技術發展的強大催化劑,尤其是在發動機領域,競爭的殘酷性迫使技術以前所未有的速度迭代。本書將避開對戰役的宏觀敘事,而是專注於發動機本身的技術競賽。 軸流與離心之爭: 詳細對比早期渦輪噴氣發動機的兩種主流設計路徑——惠特爾倡導的軸流式和馮·奧海恩的離心式。分析為什麼軸流式最終憑藉其更優的截麵尺寸和效率,成為主流,以及離心式在某些特定應用中的獨特價值。 材料學的革命: 高溫高壓是渦輪發動機的生命綫。這一階段,鎳基和鈷基超級閤金的冶煉和鑄造技術實現瞭突破。介紹高溫閤金如何應對燃燒室和渦輪葉片所承受的極端熱負荷,這是沒有這些材料,噴氣時代便無法開啓的關鍵前提。 從實驗到量産的鴻溝: 描述早期噴氣發動機在可靠性、壽命和維護性方麵遇到的巨大挑戰。如何通過改進燃燒室設計(如環形燃燒室取代早期的分段式燃燒室)來提高穩定性和燃油效率。 第三部分:亞音速到超音速的跨越(1950年代中葉至1970年代) 噴氣式發動機進入成熟期後,設計目標轉嚮瞭速度和推力。這一部分將聚焦於亞音速運輸機和突破音障的探索。 渦輪風扇的誕生: 這是航空動力史上最關鍵的轉摺點之一。本書將係統性地闡述渦輪風扇(Turbofan)的工作原理,並分析其如何通過增加涵道比(Bypass Ratio),極大地降低瞭噪音和燃油消耗,使其成為現代商用航空的基石。探討早期的低涵道比風扇(如早期軍用機型)如何平穩過渡到高涵道比(如早期的寬體客機動力裝置)。 後燃器與超音速巡航的權衡: 對於軍用航空而言,後燃器(Afterburner)是實現瞬間超音速推力的必要手段,但其對燃油效率的毀滅性影響也促使工程師開始探索“乾式”超音速巡航的可能性。分析這兩條技術路綫的工程哲學差異。 地緣政治與技術封鎖: 探討在冷戰背景下,先進發動機技術是如何被視為最高機密,各國在關鍵部件如靜子葉片和壓氣機轉子的設計上,采取瞭何種保密和逆嚮工程策略。 第四部分:效率、環保與數字化轉型(1980年代至今) 隨著全球對能源和環境問題的日益關注,發動機的設計哲學從單純追求“推力最大化”轉嚮“係統優化”。 高壓比與多轉子設計: 探討現代發動機如何通過極高壓比的壓氣機(往往需要兩到三套獨立的轉子係統,即雙轉子或三轉子結構)來榨取每一滴燃油的能量。這需要極高精度的加工和復雜的軸承係統來應對高速鏇轉帶來的結構應力。 先進材料的深化應用: 介紹單晶葉片(Single Crystal Blades)技術的突破,這種技術使得葉片可以承受更高的工作溫度而無需過度依賴昂貴的冷卻空氣,直接提升瞭熱效率。同時,復閤材料在風扇葉片上的應用,如何減輕重量並提高抗衝擊能力。 控製係統的智能化: 現代發動機不再是純粹的機械裝置,而是高度集成的“智能引擎”。本書將詳細介紹全權限數字發動機控製係統(FADEC)的角色,它如何實時監控數韆個傳感器數據,精確調整燃油流量、導嚮葉片角度,以確保發動機在所有飛行包綫內都處於最優運行狀態,同時承擔故障診斷和保護的責任。 麵嚮未來的挑戰: 展望下一代動力係統,包括對混閤電推進技術(Hybrid-Electric Propulsion)的初步探索,以及替代燃料(SAF)對現有燃燒室設計的兼容性挑戰。 結論: 《寰宇航機》不僅僅是對一颱機器的編年史記錄,它是一部關於人類如何運用物理學、材料學、熱力學和控製論,將一個看似不可能的概念,打造成驅動全球經濟命脈的關鍵技術的宏大敘事。發動機的演進史,就是人類不斷挑戰自然法則,追求更遠、更快、更經濟飛行的不朽證明。本書力求以嚴謹的工程視角和引人入勝的敘事方式,揭示這些復雜機械背後的科學、藝術與曆史的交織。