導讀：據(jù)aviationa2z網(wǎng)站5月7日報道，發(fā)動機鋸齒形設計由波音、美國國家航空航天局（NASA）和通用電氣（GE）合作開發(fā)。

波音公司期待已久的777X項目已接近獲得認證，第四架測試飛機已經(jīng)升空。該公司計劃在2026年從法蘭克福機場（FRA）向漢莎航空（LH）交付首架波音777-9飛機。

然而，漢莎航空和其他未來的運營商不會看到最初提議的一個設計特征——“發(fā)動機鋸齒形結構（Engine Chevrons）”。鋸齒形邊緣的發(fā)動機短艙設計曾是777X概念的一部分，但在開發(fā)過程中被取消，不會出現(xiàn)在最終生產(chǎn)的飛機上。

波音從世界最大發(fā)動機上取消發(fā)動機鋸齒形結構

發(fā)動機鋸齒形結構，即噴氣發(fā)動機短艙后部的鋸齒狀“齒”，最初計劃應用于波音777X，就像它們已應用于波音787和波音737MAX一樣。

這一概念旨在通過使熱排氣和較冷的旁路空氣之間的相互作用更加順暢來降低發(fā)動機噪音。

然而，盡管在早期的設計效果圖中有所體現(xiàn)，波音最終還是從777X的設計中取消了鋸齒形結構。

據(jù)SimpleFlying報道，這一變化是由新的發(fā)展推動的。波音和通用電氣沒有采用鋸齒形結構，而是在GE9X發(fā)動機上采用了一種新的低阻力、低噪音的噴嘴。

777X的首席項目工程師特里?比茲霍爾德證實了這一轉變，他表示，噴嘴的重新設計在實現(xiàn)類似聲學性能的同時，還提供了更好的空氣動力學性能且重量更輕。

此外，材料方面的進步，特別是陶瓷基復合材料的應用，實現(xiàn)了內部降噪技術。

通用電氣和賽峰集團整合了蜂窩狀聲學處理技術，并對復合材料蒙皮進行了有策略的穿孔處理，以比鋸齒形結構更有效地捕捉和降低噪音，并且不會產(chǎn)生額外的阻力和推力損失。

發(fā)動機鋸齒形結構的作用

發(fā)動機鋸齒形結構由波音、美國國家航空航天局和通用電氣合作開發(fā)。這些鋸齒狀結構是波音“安靜技術演示機（QTD）”計劃的一部分。

它們首先出現(xiàn)在波音787上，隨后被747-8和737MAX采用，能夠在起飛和降落過程中有效地將風扇噪音降低多達15分貝。

其原理很簡單：鋸齒形結構有助于更平穩(wěn)地混合熱氣流和冷氣流，減少湍流，從而降低噪音。

然而，它們也帶來了輕微的空氣動力學損失，導致推力大約降低0.5%。

雖然在早期的飛機上，這種權衡是可以接受的，但對于777X來說，新材料和內部降噪方法提供了更好的解決方案。

波音787和747-8在其通用電氣GEnx發(fā)動機上都采用了鋸齒形結構。配備羅爾斯?羅伊斯遄達1000發(fā)動機的787飛機也使用了這一結構。

配備CFMLEAP-1B發(fā)動機的波音737MAX，其發(fā)動機短艙的鋸齒形結構是其降噪策略的一部分。

然而，空客總體上避免采用這項技術。例如，A350在其發(fā)動機短艙內采用了其他聲學處理方法，并依靠超高涵道比發(fā)動機來控制噪音。

工程師們指出，鋸齒形結構的收益微乎其微，還可能導致燃油損耗，再加上波音關于該設計的專利已經(jīng)過期，這些都是不采用該結構的原因。

GE9X發(fā)動機

專為777X開發(fā)的GE9X發(fā)動機已經(jīng)過嚴格測試，包括在高應力的“三重紅線”條件下，它實現(xiàn)了創(chuàng)紀錄的134,300磅力的推力。

雖然這超過了典型的運行水平，但它標志著該飛機具有卓越的動力和可靠性。

GE9X的設計兼顧了燃油效率和降噪要求，使用了更少的風扇葉片、陶瓷基復合材料等先進材料，并優(yōu)化了內部聲學性能。

據(jù)估計，每臺發(fā)動機的成本為4500萬美元，使其成為迄今為止最昂貴的商用發(fā)動機。

阿聯(lián)酋航空（EK）訂購了205架777-9飛機，GE9X的成功可能會重新定義下一代飛機的降噪標準。

降噪的新方法

對于777X，波音表明創(chuàng)新并不總是意味著更復雜的設計。通過放棄鋸齒形結構，轉而采用先進的內部處理方法和重新設計的噴嘴，制造商在減少空氣動力學損失的同時，實現(xiàn)了同等甚至更好的聲學性能。

這一轉變也反映了航空業(yè)更廣泛的趨勢，即傾向于集成的、低阻力的解決方案，而非附加結構。

777X的發(fā)展凸顯了飛機設計是由性能指標和運營經(jīng)濟性共同驅動的。

在這種情況下，曾經(jīng)被認為是尖端的外部特征已被更智能的內部解決方案所取代，這些解決方案滿足了現(xiàn)代聲學和效率的要求。

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