Крупнейший в мире авиадвигатель испытали пылью и мусором
GE9X на B747-400 GE Aviation
Американская компания GE Aviation провела испытания крупнейшего в мире авиационного двигателя GE9X забросом пыли и мусора. Как сообщает Defense Aerospace, во время таких испытаний разработчики проверяли надежность деталей двигателя, выполненных из керамических матричных композитов. Все проверки признаны успешными.
В новом авиационном двигателе используются технические решения и материалы, которые прежде в авиационном двигателестроении не применялись. По этой причине данных о реальных эксплуатационных характеристиках различных деталей из новых материалов практически нет. Чтобы оценить надежность нового двигателя разработчики и проводят его через множество дополнительных проверок.
Прототип нового двигателя в ходе проверок прошел 1800 циклов пуска-остановки. Во время работы в него было заброшено пыли и мусора столько, сколько в него могло бы попасть в реальных условиях в течение трех тысяч взлетов и посадок. При реальных полетах в двигатели, особенно расположенные близко к земле, иногда попадают мелкие камушки, веточки, кусочки резины и металлические частички.
В испытанном двигателе из керамических матричных композитов выполнена внутренняя футеровка камеры сгорания, кожух первой ступени турбины высокого давления, а также выпуск первой и второй ступеней турбины высокого давления. Во время испытаний эти элементы показали высокую прочность. Кроме того, во время работы двигателя на них меньше скапливалось втянутой установкой пыли.
Использовать керамические матричные композиты в двигателе GE9X конструкторы решили для снижения его массы. Новый материал отличается от традиционных металлических сплавов существенно меньшей массой, большей прочностью и более широким диапазоном рабочих температур. Повышение температуры в газогенераторе позволяет повысить энерговыделение за счет более полного сжигания топлива.
Для того, чтобы справиться с перегревом конструкторы выполнили лопатки первой ступени турбины высокого давления с внутренними воздуховодами. Такие лопатки изготавливаются методом металлического спекания. В полете холодный воздух из внешнего контура двигателя частично подается в воздуховоды внутри лопаток, охлаждая их.
Для снижения общей массы конструкции GE9X лопатки вентилятора двигателя выполнены из углепластика. Диаметр вентилятора турбореактивного двигателя составляет 3,4 метра, а диаметр его воздухозаборника — 4,5 метра. Для сравнения, диаметр GE9X всего на 20 сантиметров меньше диаметра фюзеляжа лайнера Boeing 767 и на 76 сантиметров больше диаметра фюзеляжа лайнера Boeing 737.
Разработка двигателя GE9X ведется с 2012 года. Тяга новой установки составит 470 килоньютонов. GE9X имеет крайне высокую степень двухконтурности — 10:1. Этот показатель позволяет двигателю поддерживать высокую мощность, потребляя существенно меньше топлива. GE9X должен быть экономичнее авиационных двигателей GE предыдущего поколения на 10-15 процентов.
Новый двигатель будет устанавливаться на новые пассажирские лайнеры Boeing 777X, самые большие в мире двухдвигательные пассажирские самолеты. Длина лайнеров в зависимости от версии составит 69,8 или 76,7 метра, а размах крыла — 71,8 метра. Самолет получит складное крыло, благодаря которому сможет помещаться в стандартном авиационном ангаре.
Размах сложенного крыла B777X составит 64,8 метра. Максимальная взлетная масса лайнера составит 351,5 тонны. Самолет сможет выполнять полеты на расстояние до 16,1 тысячи километров.
Василий Сычёв