GEnx：「波音787夢幻客機的引擎」( GEnX )

上一期我們介紹「波音787夢幻客機」（Dreamliner），這一期讓我們談談飛機的心臟 -- 「引擎」（Engine）、又稱「發動機」。日益精進的科技所研發出來的新型發動機，可讓滿載乘客或貨物的飛機飛上四萬三千英呎的高空，航程飛越半個地球，這可以說是人類工程技術成就的奇蹟。

新冠疫情肆虐使得美國關閉國際航線，使得法航從大溪地到巴黎的航線不得不喊卡。大溪地是在法國屬地波利尼西亞，飛往巴黎屬於法國國內航線，但是因為航程太遠必須停靠洛杉磯加油。因為美國不同意國際航班降落加油，法航就不得不另尋出路，答案是採用Boeing 787 夢幻客機直飛 -- 航程15,700公里，耗時16.5小時創下了世界紀錄。為什麼787夢幻客機做得到，主要由於它有兩具巨大超強、又省油的飛機引擎–「通用電氣」（General Electric, GE）所發展的新世代引擎 GEnX （GE next generation）。

來源：波波音公布787 Dreamliner的GEnX引擎

 噴射引擎

首先讓我們介紹一下噴射引擎原理，基本上它像氣球一樣，一個吹得鼓漲的氣球一鬆手氣體往外噴，同時氣球就往前飛；氣球越鼓漲代表氣體壓力越大，就能飛得更快、更遠 -- 好的噴射引擎也一樣，它要能承受高溫、高壓所產生的高能量、高流量的噴氣，不過現代飛機引擎還有更多的要求，那就是要省油、重量輕、噪音小、空汚低等條件。

來源：波音公布GEnX引擎的剖面圖

噴射引擎結構上可分成四段：吸氣、壓縮、燃燒、排氣。位於最前端的第一段是吸氣段，有別於火箭需要自帶氧化劑，因為飛機在大氣中飛行，氧氣可以取自於外界空氣。GEnX吸氣段的直徑有9.25呎（3.22m），在起飛時扇葉轉速達2400 rpm, 每秒鐘進氣量1.2噸，但是只有265磅空氣會進入燃燒室，其它都從外圍分流出去了。所以GEnX屬於高分流引擎，其「分流比」（Bypass Ratio） 是9 : 1。這麼大量的分流空氣雖然沒有再加壓燃燒，而是直接噴出也是會產生一定的推力達到省油的功效。

引擎的第二段是壓縮段：壓縮段又分兩級分別為「低壓壓縮段」（Low Pressure Compressor,...