Жаңа буын турбовентиляторлық қозғалтқыш: General Electric GEnx
General Electric GEnx
GE GEnx turbofan қозғалтқышы: Boeing 747-8 және 787 ұшақтары үшін жасалған, жаңа буын, жоғары өткізгіштік және үнемді қозғалтқыш. Технологиялық жаңалықтар!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Турбовентиляторлы реактивті қозғалтқыш
Turbofan jet engine
General Electric GEnx ("General Electric Next generation") – GE Aerospace компаниясы Boeing 747-8 және 787 ұшақтары үшін шығаратын, екі роторлы, осьтік ағынды, жоғары байпасты турбовентиляторлы реактивті қозғалтқыш. GEnx, GE өнімдерінің қатарында CF6 қозғалтқышының ізбасары болды.
The General Electric GEnx ("General Electric Next generation") is an advanced dual rotor, axial flow, high bypass turbofan jet engine in production by GE Aerospace for the Boeing 747 8 and 787. The GEnx succeeded the CF6 in GE's product line.
Даму
2016 жылы GEnx және Rolls Royce Trent 1000 ұшақтары үш ірі қозғалтқыш өндірушісі арасындағы сынақтар нәтижесінде Boeing компаниясы таңдады. GEnx, GE90 турбовентиляторынан алынған технологияларды пайдаланады, оның ішінде сыпырылған композиттік желдеткіш пернелері және қозғалтқыштың алдыңғы нұсқаларында қолданылған 10 сатылы жоғары қысымды компрессор (HPC) бар. Қозғалтқыш желдеткіш корпусына композиттік технология енгізілген. 787 ұшағы үшін қозғалтқыштар нарығы алдағы 25 жылда 40 миллиард АҚШ долларына бағаланады. Жаңашылдық – бұл ұшақ жүйелерін, мысалы, іске қосу, кондиционерлеу және мұзға қарсы жүйелерді қуаттау үшін қозғалтқыштардан алынатын жоғары температуралы/жоғары қысымды ауа қажеттілігін жою. Екі қозғалтқыш та «Электрленген Ұшақ» концепциясына көшуге мүмкіндік береді, яғни салмақты азайту, тиімділікті арттыру және техникалық қызмет көрсету талаптарын төмендету үшін бұрынғы гидравликалық және пневматикалық жүйелерді электрлік жүйелермен алмастыру. GEnx-тің 2006 жылы сынақтары басталып, 2008 жылы пайдалануға берілуі күтілді (787 жеткізілімдерінің кешігуіне байланысты). Boeing отын тұтынудың 20%-ға дейін төмендеуін және қазіргі турбовентиляторларға қарағанда қозғалтқыштардың шу деңгейінің айтарлықтай төмендеуін күтеді. 747-8 ұшағында GEnx 2B67 үлгісі қолданылады. 787 үшін жасалған бастапқы үлгіден айырмашылығы, бұл үлгіде ішкі пневматикалық және желдету жүйелерін қуаттау үшін дәстүрлі ауа шығару жүйесі бар. Сондай-ақ, 747 ұшағына орнатуға ыңғайлы болу үшін оның жалпы диаметрі бастапқы үлгіден кіші. 2006 жылдың наурыз айында General Electric GEnx-тің ауа шығарусыз нұсқасының алғашқы сынақтарын жүргізді. Осы қозғалтқыштардың бірімен алғашқы ұшу 2007 жылдың 22 ақпанында Boeing 747 100 ұшағында жүзеге асырылды, GEnx қозғалтқышы 2-ші қозғалтқыш орнына (сол жақ қанатының ішкі бөлігінде) орнатылды. 2019 жылдың күзінде General Electric 747-8 үшін әзірленген GEnx 2B ұшақтарын 767 400ER негізіндегі 767 XF нұсқасына ұсынды, бірақ жаңа өнімді сертификаттау үшін жеткілікті көлем қажет болды.
As of 2016, the GEnx and the Rolls Royce Trent 1000 were selected by Boeing following a run off between the three big engine manufacturers. The GEnx uses some technology from the GE90 turbofan, including swept composite fan blades and the 10 stage high pressure compressor (HPC) featured in earlier variants of the engine. The engine carries composite technology into the fan case. The engine market for the 787 is estimated at US$40 billion over the next 25 years. A first is the elimination of bleed air systems using high temperature/high pressure air from the propulsion engines to power aircraft systems such as the starting, air conditioning and anti ice systems. Both engines enable the move towards the More Electric Aircraft, that is, the concept of replacing previously hydraulic and pneumatic systems with electrical ones to reduce weight, increase efficiency, and reduce maintenance requirements. The GEnx was expected to produce thrust from with first tests commencing in 2006 and service entry by 2008 (delayed by 787 deliveries). Boeing predicts reduced fuel consumption of up to 20% and significantly quieter engines than current turbofans. A thrust version (GEnx 2B67) will be used on the 747 8. Unlike the initial version for the 787, this version has a traditional bleed air system to power internal pneumatic and ventilation systems. It will also have a smaller overall diameter than the initial model to accommodate installation on the 747. In March 2006 General Electric began initial test runs of the bleedless GEnx variant. The first flight with one of these engines took place on 22 February 2007, using a Boeing 747 100, fitted with one GEnx engine in the number 2 (inboard left hand side) position. By fall 2019, General Electric was offering the GEnx 2B, developed for the 747 8, for the revised 767 XF variant based on the 767 400ER, but needed enough volume to cover the new product certification.
Пайдалану тарихы
2011 жылдың соңында 747-8 жүк тасушы ұшағында қолданысқа енгізілген Cargolux, 2017 жылдың басында бір миллион сағаттық ұшу уақытын басып өтті. 2012 жылдың 31 тамызында әлі ұшпаған Boeing 787 ұшағына орнатылған GEnx 1B қозғалтқышында желдеткіш білігінде ұқсас жарық анықталды. Қозғалтқыштан желдеткіш білігі қосымша тексерулер мен зерттеулер үшін алынып тасталды. Тергеу жұмыстарының нәтижесінде ҰҚТБ (NTSB) GEnx қозғалтқыштарының желдеткіш біліктерінің, бекіту гайкасы орнатылған білік бөлігінде сынып немесе жарықтардың пайда болғанын анықтады. ҰҚТБ FAA-ға GEnx қозғалтқыштарын пайдалану алдында желдеткіш біліктерінің сынықтарын анықтау үшін ультрадыбыстық сканерлеуді және жарықтарды анықтау үшін қозғалтқыштың үстіндегі қайталамалы тексерулерді жүргізуді талап ететін шұғыл қауіпсіздік ұсыныстарын берді. 2013 жылдың көктемі мен жазында GE төрт 747-8F жүк тасушы ұшағының қозғалтқыштарында 40 000 фут (12 192 м) және одан жоғары биіктікте мұздану оқиғалары болғанын білді. Ең ауыр оқиға AirBridgeCargo жүк тасушы ұшағымен байланысты болды; 31 шілдеде Қытай үстінен 41 000 фут (12 497 м) биіктікте ұшу экипажы екі қозғалтқыштың қуатының күрт өзгеретінін, ал үшіншісінің қуатының айтарлықтай төмендегенін байқады. Ұшқыштар ұшақты қауіпсіз жерге қондыра алды, бірақ қозғалтқыштар зақымдалғаны анықталды. Мүмкін болатын факторлардың бірі ретінде «әдеттен тыс үлкен дауылдар сияқты, жоғары биіктікке жететін ерекше конвективті ауа райы жүйелері» көрсетілді. Желдеткіш қанаттарының алдыңғы жиектері болат қорытпасынан жасалған, ал композиттік желдеткіш корпусы жылулық кеңеюді азайтады. Отын шығынын азайту үшін 23:1 қысым коэффициентіне ие жоғары қысымды компрессор GE90 94B негізінде құрылған, қоршалған бағыттағыш қақпақтар екіншілік ағындарды азайтады, ал реакциялық турбиналар үшін қарсы айналатын шпиндельдер бағыттағыш қақпақтарға түсетін жүктемені азайтады. Техникалық қызмет көрсету шығындарын азайту және қозғалтқыштың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін кейбір сатыларда блискілер, басқа сатыларда қақпақтардың азайтылған саны және сатылардың жалпы санының азайтылуы арқылы төмендегі бөліктер саны бар шпиндельдерге қол жеткізіледі; тиімді салқындату техникасының арқасында қозғалтқыштың ішкі температурасы төмендейді және төмен қысымды компрессордағы бөгде заттардың шығарылуы жоғары қысымды компрессорды қорғайды.
Introduced in late 2011 on a 747 8 freighter, Cargolux surpassed one million flight hours in early 2017. On August 31, 2012, a GEnx 1B engine installed on a Boeing 787 that had not yet flown was found to have an indication of a similar crack on the fan midshaft. The fan midshaft was removed from the engine for further inspection and examination. As a result of investigative work the NTSB has determined that the fan midshafts on the GEnx engines fractured or cracked at the forward end of the shaft where the retaining nut is installed. The NTSB issued urgent safety recommendations to the FAA to require ultrasonic scans for midshaft fractures before use of GEnx engines and require repetitive on wing inspections of the engine to detect cracks. During the spring and summer of 2013, GE learned of four 747 8F freighters that suffered icing in their engines at altitudes of 40,000 feet (12192 m) and above. The most serious incident involved an AirBridgeCargo freighter; on July 31, while at an altitude of 41,000 feet (12497 m) over China, the flight crew noted two engines surging while a third lost substantial power. The pilots were able to land the plane safely but the engines were found to have sustained damage. Among the possible factors cited was "'unique convective weather systems' such as unusually large thunderstorms reaching high altitudes." Fan blades have steel alloy leading edges and the composite fan case reduces thermal expansion. To reduce fuel burn, the 23:1 pressure ratio high pressure compressor is based on the GE90 94B, shrouded guide vanes reduce secondary flows and counter rotating spools for the reaction turbines reduce load on guide vanes. To reduce maintenance cost and increase engine life, spools with lower parts count are achieved by using blisks in some stages, low blade counts in other stages and by using fewer stages; internal engine temperatures are reduced due to more efficient cooling techniques and debris extraction within the low pressure compressor protects the high pressure compressor.
Сипаттамалар
+ Мәліметтер парағы Вариант 1B70 1B74/75 1B76/78 2B67B Қолданылуы 787 8 787 9 787 10 747 8 Желдеткіш диаметрі Компрессор 1 Желдеткіш 4 LP 10 HP 1 Желдеткіш 3 LP 10 HP Турбина 2 HP 7 LP 2 HP 6 LP Ұшырудағы итеру күші Ұшырудағы айналма қатынасы 9.3 9.1 9.1 8.0 Ұшыру OPR 43.8 46.3 47.4 44.7 Көтерілудің жоғарғы шегі OPR 53.3 55.4 58.1 52.4 Ұшыру кезінде секундтық ауа ағыны Фланцтан фланцқа дейінгі номиналды айналымдар LP 2,560, HP 11,377 LP 2,835, HP 11,377 Құрғақ салмағы Итеру күші/салмақ
+ Data sheet Variant 1B70 1B74/75 1B76/78 2B67B Application 787 8 787 9 787 10 747 8 Fan Diameter Compressor 1 Fan 4 LP 10 HP 1 Fan 3 LP 10 HPTurbine 2 HP 7 LP 2 HP 6 LP Takeoff thrust Takeoff Bypass ratio 9.3 9.1 9.1 8.0 Takeoff OPR 43.8 46.3 47.4 44.7 Top of climb OPR 53.3 55.4 58.1 52.4 Takeoff air per sec. Flange to flange Nominal RPM LP 2,560, HP 11,377 LP 2,835, HP 11,377 Dry weight Thrust/weight