研制背景

美國通用電氣公司是美國、也是世界上最大的電子設(shè)備制造公司之一，總部位于美國康涅狄格州的費爾菲爾德市。公司由多個多元化的基本業(yè)務(wù)集團(tuán)組成，如果單獨排名，有13個業(yè)務(wù)集團(tuán)可名列《財富》雜志500強(qiáng)。除了生產(chǎn)消費電器、工業(yè)電器設(shè)備外，還是著名的軍事裝備制造商。

與同樣著名的波音公司不同，通用電氣公司的名稱并非來源于創(chuàng)始人的名字，這在美國的百年老店里是非常罕見的。實際上，它來源于1876年著名的美國發(fā)明家托馬斯·愛迪生創(chuàng)立的愛迪生電燈公司。1890年，愛迪生將各項業(yè)務(wù)重組，成立了愛迪生通用電氣公司。1892年，在與湯姆森-休斯頓電氣公司合并后，成立了通用電氣公司（General Electric Company，GE)，當(dāng)時的總部設(shè)在紐約。1896年，道瓊斯工業(yè)指數(shù)榜設(shè)立，通用電氣公司是當(dāng)時榜上的12家公司之一。時至今日，它還是唯一一個保留在道瓊斯30指數(shù)榜上的公司。

1960年，應(yīng)美國海軍的要求，通用電氣公司開始為海軍沿岸炮艇開發(fā)新型燃?xì)廨啓C(jī)動力裝置。為了提高新型發(fā)動機(jī)的研制速度，在空、海軍戰(zhàn)斗機(jī)上已經(jīng)獲得大量采用的J79渦輪噴氣發(fā)動機(jī)被選中為改裝的原型機(jī)。第一臺LM1500——這是賦予新發(fā)動機(jī)的編號，意味著它可以提供15000馬力（110325千瓦）等級的功率——從1961年10月開始裝艇進(jìn)行海試，這是美國海軍艦艇第一次采用燃?xì)廨啓C(jī)作為動力裝置。

根據(jù)試驗中暴露出來的問題（主要是海水、鹽霧對發(fā)動機(jī)部件的腐蝕問題，以及使用含硫量更高、密度更大、雜質(zhì)也更多的船用柴油導(dǎo)致的腐蝕和磨損問題），通用電氣公司在1963年獲得了進(jìn)一步的開發(fā)合同，小批量試生產(chǎn)LM1500燃?xì)廨啓C(jī)來裝備后續(xù)建造的炮艇，以擴(kuò)大試驗規(guī)模。到1966年，該型燃?xì)廨啓C(jī)已經(jīng)裝備了17艘“阿沙維拉”級炮艇，采用兩臺柴油機(jī)（巡航）加一臺燃?xì)廨啓C(jī)（高速）的CODOG驅(qū)動方式。經(jīng)過連續(xù)幾年的裝備試驗后，LM1500終于在1969年正式定型，除用于海軍艦艇之外，還廣泛用作工業(yè)發(fā)電、油氣泵站以及其他專用設(shè)備的動力。

鑒于LM1500燃?xì)廨啓C(jī)的研制、試用成功，艦船燃?xì)廨啓C(jī)動力裝置得到了美國海軍的認(rèn)可，特別是在進(jìn)行反潛作戰(zhàn)時，裝備燃?xì)廨啓C(jī)動力裝置的艦船加速性遠(yuǎn)高于裝備蒸汽輪機(jī)動力裝置的艦船，動力性、自噪音特性又遠(yuǎn)勝于裝備柴油機(jī)動力裝置的艦船（當(dāng)時還缺少現(xiàn)代的浮筏減震技術(shù)）。這對于當(dāng)時正困擾于紅色狼群威脅的美國海軍來說，的確是一種理想的解決方案。于是，美國海軍也決定將燃?xì)廨啓C(jī)化作為海軍艦船動力發(fā)展的方向。不過與英國海軍分別采用專門的小功率巡航燃?xì)廨啓C(jī)和大功率加速燃?xì)廨啓C(jī)的COGOG組合不同，美國海軍走得更遠(yuǎn)，直接要求獲得一種全工況燃?xì)廨啓C(jī)，采用COGAG的推進(jìn)組合方式。這樣可以在主戰(zhàn)艦船上裝備同一個型號的燃?xì)廨啓C(jī)，不僅能通過提高采購量來壓低采購成本，還簡化了對后勤支援的要求。

為了滿足新一代大型驅(qū)逐艦超過30節(jié)的航速要求，其動力裝置的總推進(jìn)功率必須達(dá)到約10萬馬力（73550千瓦）；而為了保障動力裝置的生命力，至少應(yīng)設(shè)置兩組獨立的主機(jī)。這樣，新艦應(yīng)該設(shè)置4臺同樣的全工況燃?xì)廨啓C(jī)作為動力，單機(jī)功率應(yīng)該達(dá)到約2.5萬馬力（18387.54千瓦）。與之相比，蘇聯(lián)海軍“卡辛”級驅(qū)逐艦的動力裝置由8臺1.1萬馬力（8090.5千瓦）燃?xì)廨啓C(jī)組成，高下立見。

由于開發(fā)LM1500燃?xì)廨啓C(jī)的過程中已積累了足夠的研制經(jīng)驗，新型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展合同毫無懸念地落到了通用電氣公司手中。鑒于新型燃?xì)廨啓C(jī)的功率等級比LM1500上了一個臺階，一般班的航空噴氣發(fā)動機(jī)已經(jīng)難以滿足要求。當(dāng)時美國空軍最大、最重的飛機(jī)是研制中的C-5“銀河”重型運(yùn)輸機(jī)，其上將要裝備的通用電氣TF39渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)是當(dāng)時推力最大的發(fā)動機(jī)，該機(jī)當(dāng)仁不讓地成為改裝新型燃?xì)廨啓C(jī)的最優(yōu)選擇。

TF39渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的源頭來自于1959年，當(dāng)時美國空軍提出“輕重量燃?xì)獍l(fā)生器”計劃，后改稱“先進(jìn)渦輪燃?xì)獍l(fā)生器計劃”。這是一個由美國軍方牽頭、軍工界共同參與的先進(jìn)航空技術(shù)預(yù)研計劃。由于燃?xì)獍l(fā)生器屬于渦輪發(fā)動機(jī)的核心部分，其性能高低決定了發(fā)動機(jī)的總體水平，技術(shù)難度也最大。通過開展“先進(jìn)渦輪燃?xì)獍l(fā)生器計劃”，可以對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行先期研究，同時對燃?xì)獍l(fā)生器（核心機(jī)）進(jìn)行裝機(jī)環(huán)境下的試驗驗證，從而降低型號研制的技術(shù)風(fēng)險、縮短周期、減少成本。

1963年，在“先進(jìn)渦輪燃?xì)獍l(fā)生器計劃”的支持下，通用電氣公司開發(fā)出第一臺“先進(jìn)技術(shù)核心機(jī)”——GEI。GEI核心機(jī)由14級軸流式高壓壓氣機(jī)、環(huán)形燃燒室與2級冷卻式高壓渦輪組成，主要參數(shù)為：空氣流量32公斤／秒，壓比11，推力2272公斤，壓氣機(jī)前五級靜子可調(diào)，直徑0.61米，長度1.78米。在GEI的基礎(chǔ)上，