Крупнейший в мире авиадвигатель испытают забросом льда

0
163

GE9X

GE Aviation

Американская компания GE Aviation завершила первый этап опытно-конструкторских испытаний полноразмерного образца крупнейшего в мире авиационного двигателя GE9X. Согласно сообщению компании, в ближайшее время начнутся испытания силовой установки на надежность. В конце текущего года двигатель проверят на стабильность работы в условиях повышенного риска обледенения, а также на устойчивость к попаданию льда.

Двигатель GE9X разрабатывается специально для нового семейства пассажирских самолетов Boeing 777X, которые займутся перевозками с 2020 года. Это будут крупнейшие в мире двухдвигательные летательные аппараты такого класса. В зависимости от версии Boeing 777X смогут перевозить от 350 до 425 пассажиров. Помимо прочего при разработке самолета упор делается на его экономичность. Помимо прочего, ее обеспечат новые турбовентиляторные двухконтурные двигатели с крайне высокой степенью двухконтурности.

Во время первого этапа стендовых испытаний GE9X отработал в общей сложности 167 часов и перенес 89 запусков. Во время проверок испытатели выводили двигатель на максимальную мощность, проверяли его температурные и механические характеристики, производительность, замеряли потребление топлива. В общей сложности за все время работы GE9X разработчики получили 1200 параметрических записей, которые в ближайшее время подвергнутся анализу и сопоставлению с расчетными данными.

Испытания новых двигателей на надежность — один из важнейших этапов в программе разработки любых силовых установок. Во время этого этапа разработчики проверяют, насколько надежно двигатель может работать как в предусмотренных для него условиях, так и в экстремальных. Во время этого этапа силовые установки обычно испытывают запусками и работой в условиях жары и холода, повышенной влажности, дождя, снега, града, при частичном отказе оборудования, при попадании в двигатель птицы.

Такие испытания каждый производитель начинает по разному, но, как правило, в них принимают участие сразу несколько силовых установок, каждая из которых проходит определенные проверки. Это позволяет существенно сэкономить время, требуемое на проведение испытаний. Для испытаний в условиях повышенного риска обледенения двигатель устанавливают в помещении, где создается высокая влажность, а температура воздуха опускается до 0-5 градусов Цельсия. В этих условиях может образовываться ледяная корка на вентиляторе и в зоне компрессора.

Во время проверки силовой установки на попадание льда обычно используется специальная установка-льдогенератор. Ее монтируют перед работающим двигателем, а установка начинает последовательно вырабатывать и забрасывать в движок снег и град различной величины. Испытания считаются пройденными если двигатель, получив повреждения вентилятора, показывает при этом лишь незначительное падение мощности.

Испытания в условиях холода с повышенным риском обледенения и забросом льда в двигатель позволяют разработчикам оценить, как поведет себя двигатель при пролете самолета через град или в случае, если с обледеневшего вентилятора сорвется кусок льда. Как именно будут проводиться испытания GE9X на надежность, пока неизвестно.

Разработка двигателя GE9X ведется с 2012 года. Тяга нового двигателя относительно невелика — 470 килоньютонов. Для сравнения, тяга GE90-115B, устанавливаемого на пассажирские самолеты B777-300ER, составляет 514 килоньютонов. GE9X имеет крайне высокую степень двухконтурности — 10:1. Этот показатель позволяет двигателю поддерживать высокую мощность, потребляя меньше топлива. GE9X должен быть экономичнее GE90-115B на 10-15 процентов.

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. Для снижения общей массы конструкции GE9X лопатки его вентилятора выполнены из углепластика. В силовой установке также используются керамические матричные композиты.

Длина пассажирских самолетов Boeing 777X в зависимости от версии составит 69,8 или 76,7 метра, а размах крыла — 71,8 метра. Лайнер получит складное крыло, благодаря которому сможет помещаться в стандартном авиационном ангаре. Размах сложенного крыла лайнера 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

N+1: научные статьи, новости, открытия