stringtranslate.com

General Electric GEnx

General Electric GEnx («General Electric Next-generation») — усовершенствованный двухроторный турбовентиляторный реактивный двигатель с осевым потоком и высокой степенью двухконтурности , производимый GE Aerospace для самолетов Boeing 747-8 и 787. GEnx пришел на смену CF6 в линейке продукции GE .

Разработка

GEnx на прототипе 747-8I

В 2016 году GEnx и Rolls-Royce Trent 1000 были выбраны Boeing после отбора трех крупных производителей двигателей. GEnx использует некоторые технологии турбовентиляторного двигателя GE90 [ 1], включая стреловидные композитные лопатки вентилятора и 10-ступенчатый компрессор высокого давления (HPC), представленный в более ранних вариантах двигателя. Двигатель несет композитную технологию [2] в корпусе вентилятора.

Рынок двигателей для 787 оценивается в 40 миллиардов долларов США в течение следующих 25 лет. [ когда? ] Первым шагом является устранение систем отбора воздуха, использующих воздух высокой температуры/высокого давления от двигателей для питания систем самолета, таких как системы запуска, кондиционирования и противообледенения. Оба двигателя позволяют перейти к концепции More Electric Aircraft , то есть к концепции замены ранее использовавшихся гидравлических и пневматических систем на электрические для снижения веса, повышения эффективности и сокращения требований к техническому обслуживанию.

Ожидалось, что GEnx [ когда? ] будет производить тягу от 53 000 до 75 000 фунтов силы (от 240 до 330 кН), первые испытания начнутся в 2006 году, а ввод в эксплуатацию — в 2008 году (с задержкой из-за поставок 787). Boeing прогнозирует [ когда? ] снижение расхода топлива до 20% и значительно более тихие двигатели, чем текущие турбовентиляторные. Версия с тягой 66 500 фунтов силы (296 кН) (GEnx-2B67) будет использоваться на 747-8. В отличие от первоначальной версии для 787, эта версия имеет традиционную систему отбора воздуха для питания внутренних пневматических и вентиляционных систем. Она также будет иметь меньший общий диаметр, чем первоначальная модель, для установки на 747.

В марте 2006 года компания General Electric начала первые испытательные запуски варианта GEnx без системы отбора воздуха. [3] Первый полет с одним из этих двигателей состоялся 22 февраля 2007 года на самолете Boeing 747-100 , оснащенном одним двигателем GEnx в позиции номер 2 (внутренний левый борт).

К осени 2019 года компания General Electric предлагала двигатель GEnx-2B, разработанный для 747-8, для обновленного варианта 767-XF на базе 767-400ER, но ей требовался достаточный объем для покрытия сертификации нового продукта. [4]

История эксплуатации

Представленная в конце 2011 года на грузовом самолете 747-8, компания Cargolux превысила один миллион летных часов в начале 2017 года. [5]

28 июля 2012 года NTSB инициировал расследование отказа двигателя, произошедшего на Boeing 787 во время предпродажных рулежных испытаний в Чарльстоне, Южная Каролина. [6]

31 августа 2012 года на двигателе GEnx-1B, установленном на Boeing 787, который еще не летал, были обнаружены признаки похожей трещины на середине вала вентилятора. Средняя часть вала вентилятора была снята с двигателя для дальнейшего осмотра и проверки. В результате следственной работы NTSB определил, что средние части вала вентилятора на двигателях GEnx были сломаны или треснули на переднем конце вала, где установлена ​​стопорная гайка. [6]

11 сентября 2012 года самолет AirBridgeCargo 747-8F столкнулся с серьезной неисправностью двигателя, в результате которой на взлетно-посадочной полосе было разбросано значительное количество металлического мусора, когда вал турбины низкого давления отделился и сместился назад, повредив лопатки и лопасти турбины низкого давления. [7] NTSB выпустил срочные рекомендации по безопасности для FAA, требующие ультразвукового сканирования на предмет переломов средней части вала перед использованием двигателей GEnx и требующие повторных проверок двигателя на крыле для обнаружения трещин. [6] [8]

Весной и летом 2013 года GE узнала о четырех грузовых самолетах 747-8F, у которых произошло обледенение двигателей на высоте 40 000 футов (12 192 м) и выше. Самый серьезный инцидент произошел с грузовым самолетом AirBridgeCargo ; 31 июля, находясь на высоте 41 000 футов (12 497 м) над Китаем , экипаж заметил помпаж двух двигателей, а третий потерял значительную мощность. Пилотам удалось благополучно посадить самолет, но было обнаружено, что двигатели получили повреждения. Среди возможных факторов были названы «уникальные конвективные погодные системы», такие как необычно сильные грозы , достигающие больших высот». Boeing работает с GE над программными решениями этой проблемы. [9] Высота была ограничена, пока GE не изменила программное обеспечение для обнаружения высотных ледяных кристаллов и открытия створок клапана отбора воздуха, чтобы выбросить их до того, как они попадут в ядро. [5]

Вид спереди на GEnx-1B на борту самолета 787-10 авиакомпании Vietnam Airlines

В марте 2014 года Boeing 787 с двигателем GEnx впервые был остановлен в полете, когда рейс JAL был вынужден перенаправить в Гонолулу из-за предупреждения о давлении масла, в результате чего частота остановок в полете достигла 1 на 278 000 часов. [10] В январе 2016 года у самолета 787 Japan Airlines произошел останов в полете после полета в условиях обледенения , вызванного образованием льда на лопатках вентилятора и его попаданием внутрь: лопатки слегка сдвинулись вперед и потерлись об истираемое уплотнение в корпусе. [5] В марте 2016 года Федеральное управление гражданской авиации США приказало провести экстренные исправления на GEnx-1B PIP2. [11] Директива о летной годности распространяется на 43 самолета Boeing 787 Dreamliner в США. [12] Истираемый материал в корпусе перед лопастями вентилятора был отшлифован, чтобы предотвратить их трение при попадании льда или мусора на 330 GEnx PIP-2. [5]

В начале 2018 года из 1277 заказов на Boeing 787 , 681 выбрали GEnx (53,3%), 420 — Rolls-Royce Trent 1000 (32,9%) и 176 не определились (13,8%). [13] 2000-й GEnx был доставлен к ноябрю 2019 года, через 15 лет после запуска двигателя, поскольку он зарегистрировал 4,5 миллиона циклов полета и 26 миллионов часов среди 60 операторов. [14]

Дизайн

Лопатки вентилятора и выходной направляющий аппарат GEnx-2B
Деталь ядра GEnx

GEnx создан на основе GE90 с диаметром вентилятора 111,1 дюйма (282 см) для 787 и 104,7 дюйма (266 см) для 747-8. Для снижения веса он оснащен 18 композитными лопатками вентилятора, композитным корпусом вентилятора и лопатками турбины низкого давления ступени 6 и 7 из алюминида титана . Топливная эффективность улучшена на 15% по сравнению с CF6 , степень двухконтурности достигает 9,0:1, а общая степень давления — 58,1:1. Он имеет 10-ступенчатый компрессор высокого давления и работает тише, чему способствуют более крупные и эффективные лопатки вентилятора. [15]

Он остается на крыле на 20% дольше, использует на 30% меньше деталей для снижения затрат на техническое обслуживание и имеет архитектуру противоположного вращения . [16] Камера сгорания Lean TAPS снижает выбросы газов NOx с требуемой потерей давления и запасом обратного потока. [17]

Лопасти вентилятора имеют передние кромки из стального сплава, а композитный корпус вентилятора уменьшает тепловое расширение. Для уменьшения расхода топлива компрессор высокого давления с коэффициентом сжатия 23:1 основан на GE90-94B , закрытые направляющие лопатки уменьшают вторичные потоки, а встречно вращающиеся катушки для реактивных турбин уменьшают нагрузку на направляющие лопатки. [18]

Для снижения затрат на техническое обслуживание и увеличения срока службы двигателя используются золотники с меньшим количеством деталей за счет использования моноколес на некоторых ступенях, малого количества лопаток на других ступенях и использования меньшего количества ступеней; внутренняя температура двигателя снижается за счет более эффективных методов охлаждения, а удаление мусора из компрессора низкого давления защищает компрессор высокого давления.

Приложения

Варианты

Технические характеристики

Вид сзади на GEnx-1B на Jetstar 787-8 , на котором видны шумопонижающие шевроны.

Смотрите также

Сопутствующее развитие

Сравнимые двигатели

Связанные списки

Ссылки

  1. ^ «FAA Orders 'Urgent' Repair 787 After Engine Failed on 20,000 Feet». Bloomberg.com . Bloomberg. 22 апреля 2016 г. . Получено 18 октября 2018 г. .
  2. ^ Paur, Jason. «Инновационный 787 выводит Boeing и авиацию вперед». Wired . Получено 18 октября 2018 г.
  3. ^ "General Electric выполняет первый запуск нового двигателя GEnx". Flight International . 21 марта 2006 г.
  4. ^ Гай Норрис (15 ноября 2019 г.). «GE ведет переговоры с Airbus о потенциальном A350neo». Aviation Week .
  5. ^ abcd Шон Бродерик (31 августа 2017 г.). «Проблемы с новейшими двигателями открывают возможности для раннего технического обслуживания и ремонта». Aviation Week Network .
  6. ^ abc "NTSB выпускает срочные рекомендации для двигателей GEnx-1B и -2B". 2019-12-27. Архивировано из оригинала 27 декабря 2019 года . Получено 2022-01-25 .
  7. ^ "Инцидент: Air Bridge Cargo B748 в Шанхае 11 сентября 2012 г., взлет прерван". avherald.com . Получено 25.01.2022 .
  8. ^ "GE выявляет проблему установки в GEnx, заказывает инспекцию". FlightGlobal . Получено 6 октября 2012 г.
  9. ^ Pasztor, Andy (16 октября 2013 г.). «Опасность обледенения поверхности на новейшем самолете Boeing 747». Wall Street Journal . стр. B3 . Получено 10 июня 2014 г.
  10. ↑ Стивен Тримбл (9 марта 2014 г.). «Самолет JAL 787 с двигателем GE отключился в полете». FlightGlobal .
  11. ^ "FAA заказывает исправления обледенения двигателей для самолетов Boeing 787 Dreamliners с двигателями GEnx". Aviation Safety Network . 2016-04-23.
  12. ^ Паттерсон, Том (23 апреля 2016 г.). «FAA заказывает срочные исправления для Boeing 787 Dreamliners». CNN .
  13. ^ «Airbus и Boeing идут нога в ногу в секторе широкофюзеляжных самолетов». FlightGlobal . 6 февраля 2018 г.
  14. ^ "GE завершает испытания GE9X, поскольку приближаются летные испытания 777X". FlightGlobal . 18 ноября 2019 г.
  15. ^ "Коммерческий авиационный двигатель GEnx". GE Aviation.
  16. ^ "Турбореактивные двухконтурные двигатели GENX" (PDF) . GE Aviation.
  17. ^ General Electric (июнь 2013 г.). "TAPS II Combustor Final Report" (PDF) . Программа непрерывного снижения энергопотребления, выбросов и шума (CLEEN) . FAA.
  18. ^ «Проектирование высокотехнологичных двигателей для облегчения обслуживания». Aviation Week & Space Technology . Получено 18 октября 2018 г. .
  19. ^ "Type certificate data sheet" (PDF) . EASA. 17 мая 2018 г. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2018 г. Получено 17 июня 2019 г.
  20. ^ "GENX high bypass turbofan engines" (PDF) . GE Aviation. 11 января 2017 г.
  21. ^ "Общие характеристики GEnx" (PDF) .
  22. ^ ab "Номер паспорта сертификата типа E00078NE, Редакция: 14" (PDF) . FAA. 20 июня 2016 г. Архивировано из оригинала (PDF) 15 ноября 2016 г. Получено 2 ноября 2017 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме General Electric GEnx .