Передовые технологии самых мощных авиационных двигателей

Двигатель GE9X собрал в себе самые передовые технологии, которые GE Aviation разработала за последнее десятилетие, и является кульминацией обновления коммерческих двигателей.

GE Aviation– ведущий мировой поставщик реактивных и турбовинтовых двигателей и компонентов для коммерческой и военной авиации, а также авионики, электроснабжения и механических систем для самолетов. GE также имеет глобальную сервисную сеть для поддержки сервисного обслуживания выпускаемой продукции.

GE90 – пионер технологий

В 1995 году GE90 дебютировал на борту самолета British Airways 777 вместе с первыми в истории лопастями вентилятора из углеродного волокна в коммерческой авиации. Семейство двигателей GE90 используется во всех моделях Boeing 777. Это эксклюзивная силовая установка на Boeing 777-300ER, -200LR и Freighter. С момента ввода в эксплуатацию двигатель налетал почти 100 миллионов часов. Safran Aircraft Engines из Франции, Avio Aero из Италии и IHI Corporation из Японии – все участники программы GE90 с разделением доходов. Лопасть вентилятора GE90 длиной более четырех футов и весом менее 50 фунтов (22,7кг) изготовлена из углеродного волокна и упрочненной эпоксидной матрицы, которая обеспечивает вдвое большую прочность и имеет вес одну треть веса такой же лопасти, изготовленной из титана.

Уникальная изогнутая конструкция лопастей вентилятора GE90 позволяет сделать его большим диаметром, легче и более аэродинамичным, в сравнении с традиционными титановыми, что снижает вес двигателя и снижает расход топлива. Кроме того, аэродинамический дизайн позволяет лопастям вентилятора GE90 втягивать большое количество воздуха в двигатель, обеспечивая его более тихую работу и повышая эффективность при создании высокой тяги.

Вариант лопасти вентилятора GE90-115B, был представлен в Музее современного искусства Нью-Йорка в 2007 году как прекрасный образец передовых инженерных разработок, дизайна и красоты.

Рекорд тяги GE90-115B

Во время сертификационных испытаний в 2002 году двигатель GE90-115B установил мировой рекорд в 127 900 фунтов.(58 тонн) тяги. GE90-115B проработал примерно 60 часов в условиях тройной красной линии (максимальные: скорость вентилятора, частота вращения турбины и температура выхлопных газов), чтобы оценить двигатель по его эксплуатационных пределах и продемонстрировать возможности за пределами самых экстремальных условий эксплуатации.
Двигатель GE90-115B

GE9X – еще мощнее, еще экономичнее и экологичнее GE потребовалось еще 15 лет, чтобы побить рекорд новым двигателем GE9X, установленный ранее. Благодаря технологическому развитию конструкции GE9X в сравнении с предшественником GE90 а также с другими конкурентами, имеется впечатляющий список улучшений. К ним относятся: уменьшение расхода авиационного топлива на 10% по сравнению с GE90-115B, на 5% улучшен удельный расход топлива по сравнению с любым доступным двухпроходным двигателем, самый тихий двигатель из когда-либо созданных GE – 8 дБ с запасом по Stage 5, самые низкие выбросы NOx (оксида азота).

GE9X – самые большие авиационные двигатели в мире. Фото: GE Aviation

GE9X занесен в Книгу рекордов Гиннеса по тяге, официально известному как «самый мощный реактивный двигатель для коммерческих самолетов (испытательные характеристики)». В процессе сертификации двигатель развил максимальную тягу в 134 300 фунтов (61 тонна), что превзошло рекорд, установленный двигателем GE GE90-11B в 2002 году, – 127 900 фунтов (58 тонн). Для сравнения: двигатели истребителя F-16 способны создать тягу 27 тыc. фунтов (12,2 тонны).
Самая горячая часть двигателя — турбина высокого давления. Она находится прямо за камерой сгорания. Температуры там достигают 2400 градусов. Для создания турбины используются керамические матричные композитные материалы, которые могут выдерживать гораздо более высокие температуры, чем существующие на текущий момент металлические сплавы.

Крупнейший в мире двигатель для коммерческих воздушных судов — GE9X, устанавливаемый на новый широкофюзеляжный самолет Boeing 777X, был признан самым мощным в мире. Об этом сообщили производитель силовой установки компания General Electric совместно с представителями компании, занимающейся фиксированием показателей для «Книги рекордов Гиннесса», — в рамках празднования 100-летнего юбилея GE. В конструкции нового авиадвигателя GE9X более 300 деталей, изготовленных с помощью аддитивных технологий, а также вентилятор с 16 композитными лопастями. В двигателе также используются пять элементов, изготовленных из композитных материалов с керамической матрицей, включая кожух первой ступени и сопла первой и второй ступеней турбины высокого давления, а также некоторые внутренние и внешние элементы камеры сгорания.

Характеристики GE9X поражают:

диаметр переднего вентилятора: 134 дюйма (3,4 метра) — почти такая же ширина у фюзеляжа Boeing 737, лопасти вентилятора – 16 (композит из углеродного волокна);
общий коэффициент давления – 60: 1;
коэффициент байпаса – 10: 1;
степень сжатия компрессора высокого давления – 27: 1.
Его тяга на взлете примерно вдвое превышает мощность двух двигателей на ранних версиях Boeing 747.Фактически, двигатель GE Aviation GE9X примерно такой же ширины, как фюзеляж одного из самых популярных авиалайнеров – Boeing 737.

Двигатель GE9X разработанный специально для самолета Boeing 777X обеспечивает уменьшение расхода топлива на 10% по сравнению со своим предшественником GE90 и станет самым экономичным реактивным двигателем который когда-либо производила компания GEGE Aviation GE9X на испытательном стенде.

Двигатель GE Aviation GE9X во время испытаний. General Electric.

GE9X – это самый большой из когда-либо построенных авиадвигателей, но использование композитов и 3D-печати фактически делает его легче, чем при применении титана, который использовался в двигателях предшествующих моделей. Двигатель GE Aviation GE9X во время испытаний. General Electric.

Прейскурантная цена на каждый двигатель составляет более 70 миллионов долларов, и авиакомпании заключают собственные сделки по покупке двигателей у GE Aviation. General Electric.