進博會首次展示RISE項目 GE如何助力“未來航空”減油降碳

在第四屆中國國際進口博覽會（下稱“進博會”）的4.1H技術裝備展區，已經連續四年參加進博會的GE，首次以數字多媒體形式，在國內展會展示其最新發布的RISE技術驗證項目。

RISE項目（Revolutionary Innovation for Sustainable Engines——為實現可持續發動機而推出的革命性創新）是GE為重塑“未來航空”而打造的革命性創新項目。今年6月，GE航空集團和賽峰集團共同宣布啟動了這一突破性的技術驗證項目，旨在通過一系列全新顛覆性技術推進未來發動機的研發，實現較現役最高效窄體發動機減少20%以上的油耗和碳排放。

RISE項目計劃于2030年代中期投入使用，未來也將助力航空業實現到2050年碳排放減半的承諾。這一創新項目的落地直接詮釋了GE此次參加進博會的“驅動可持續高效未來”主題，也對正在制定2030年前碳排放達峰行動方案的中國來說意義重大。

顛覆性的RISE項目

交通運輸業占全國終端碳排放的15%，且隨著交通網絡的快速發展逐年增加，目前已是我國碳排放增長最快的行業之一。因此，在服務經濟社會發展的同時，實現綠色出行，是未來一段時間內我國交通運輸業的要務。

而在交通運輸行業中，航空業是重要的減排領域。據預測，未來20年中國的新飛機需求為8600架，每年新增客運量5.5%，在2035年遠景目標中，還明確了在未來15年平均每年新增10個機場的規劃。飛機的碳減排，對實現碳中和目標影響巨大。為此，國際航協（IATA）也設定了2020年起限制碳排放，到2050年，碳排放減至2005年一半的目標。

GE的RISE項目，正是在這一背景下誕生的。在今年7月發布的最新可持續發展報告中，GE也提出將在2030年實現公司運營層面的碳中和，在2050年力爭實現包括供應鏈和所有售出產品的碳中和，成為“凈零”企業，而通過提供更智能、更高效的航空出行等領域的技術解決方案，提高發動機燃油效率，降低油耗來實現更安全、更高效、更清潔的飛行，是GE公司實現碳中和，打造可持續發展的未來航空的關鍵。

據了解，RISE項目的目標，是要通過開式風扇架構，驗證研發出較LEAP發動機再減少20%以上油耗和碳排放的技術。項目還將驗證混合動力性能、100%可持續航空燃料及氫能源的兼容等，體現了GE航空集團與其合作伙伴在實現更低碳排放、油電混合動力性能、100%可持續航空燃料及氫能源兼容領域的不斷探索。

航空推進系統的歷史演進表明，要實現各項效率指標的突破，關鍵在于使用更大尺寸的風扇，以提供更大的涵道比，增加發動機的推進效率，從而降低油耗。

而GE全球副總裁、GE中國總裁兼GE航空集團大中華區總裁向偉明介紹，RISE項目預期在LEAP發動機的基礎上，實現額外減少20%以上的油耗和碳排放目標，僅靠在目前的渦扇發動機設計上進行改良是無法達到的。因此，開式風扇架構成為實現這一指標的關鍵。

所謂開式風扇架構，就是沒有了風扇機匣，這對發動機的研制來說，可以算是顛覆性的技術。而在這種架構下，如何保障風扇葉片的安全，不影響飛機安全，也是需要驗證和解決的重點問題。

據了解，RISE項目將采用復合材料（碳纖維復合）風扇葉片。自1995年以來，復合材料葉片已先后應用于GE90、GEnx、LEAP和GE9X發動機上，累計飛行1.4億小時，另外，這些復合材料葉片沒有壽命限制。

目前，RISE項目已經進行了幾次試驗臺測試，根據相關規劃，RISE項目將于本世紀20年代中期進行驗證機的地面和飛行測試， 計劃于2030年代中期投入使用，屆時，GE與賽峰集團50/50平股的合資公司CFM國際將成為首家在單通道飛機發動機領域引入混合動力的公司。

值得注意的是，開式風扇發動機與傳統速度較慢、航超較短、噪音較大的支線飛機所采用的渦輪螺旋槳發動機雖然在外形上有些相似，實則全然不同。據了解，未來以開式風扇架構研發的新一代CFM發動機，能提供與當前渦扇發動機相當的速度（可達0.8馬赫）與噪音水平的同時，在油耗和碳排放方面也將實現顯著改進。

最近幾年，CFM公司又進一步累積了關于反推管理以及優化重量和復雜度的經驗，加上近年來廣泛開展的氣動降噪工作，將幫助開式風扇架構發動機進一步減少噪音。

“RISE項目還將加速推動100%可再生航空燃料的認證與使用，”向偉明進一步透露，“隨著未來更多企業研發生產可持續航空燃料，預計可持續航空燃料的價格將進一步下降。實現可持續航空必須依靠全行業的共同努力。”

助力中國航空業碳減排

據了解，GE是所有發動機制造商中，唯一一家在過去十年，實現了全譜系飛機發動機產品升級的公司，其中包括用于支線客機的CF34發動機、用于窄體機的LEAP發動機（為GE合資企業CFM國際的產品）、用于寬體機的GEnx發動機，以及用于大型寬體機的GE9X發動機。

而對GE及CFM早前研發的每一代新發動機來說，都實現了油耗和碳排放量的降低，對航空業的減排降碳工作作出了重要的貢獻。

比如在本屆進博會上展出的CFM國際生產的LEAP發動機（1：1.5剖面模型），就較其前一代產品提升了15%的燃油效率，降低了15%的碳排放，同時還大幅減少了它所驅動的飛機的噪音。

作為CFM56發動機的完美繼任者，LEAP發動機沿襲了CFM一貫的高可靠性，并且結合了GE及賽峰發動機公司最先進的技術。

LEAP發動機共有三款型號，目前，空客的A320neo、波音的737 MAX以及中國商飛研制的國產大飛機C919客機，都選擇使用了LEAP發動機。LEAP發動機家族在全球累計飛行已超過1300萬飛行小時。

其中，LEAP-1A發動機早在2018年6月就開始交付中國客戶了，目前共有10家大中華地區的航空公司，運營以LEAP-1A發動機為動力的A320neo系列客機。截至2021年9月底，在華運營的LEAP-1A發動機累計飛行小時數已突破200萬飛行小時。更重要的是，LEAP-1A交付中國至今，仍保持著零空停的可靠性紀錄。

憑借著LEAP優異的性能和可靠性，LEAP-1C發動機是中國商飛C919國產干線客機的唯一西方動力裝置。

目前，GE和其合作伙伴正積極支持中國商飛完成C919六機四地的高強度試飛取證工作，并按照商飛的進度全力支持C919的交付工作。

據了解，C919國產干線飛機最快于今年年內交付首家客戶東方航空，搭載CF34-10A發動機的國產支線飛機ARJ21，更是已進入了交付的快車道。而除了國產ARJ21飛機和C919客機提供了“心臟”，目前GE及其合資企業伙伴，還在全面參與的中國項目中還包括了“新舟”700，以及競標中的CR929。

如今，GE仍在發動機新技術上持續投入，并在涉足更多創新前沿的領域，比如GE航空的Catalyst發動機，將會作為電混動力發動機的基礎；Affinity發動機也在研發中，主要側重于超音速公務機。

“高可靠性、高使用率、低油耗、低排放、低噪音始終是我們的追求。長久以來中國一直是GE全球除美國本土之外的最大單一市場和重要戰略市場，也是GE全球發展的重要引擎和組成部分，”向偉明表示，“未來GE將繼續專注航空領域的技術革新，以創新技術驅動可持續高效未來的承諾，助力中國實現綠色低碳的發展目標。”

標簽： GE 航空 助力 發動機