زمانی که آمریکا در سال 1917 درگیر جنگ جهانی اول شد، دولت این کشور به دنبال شرکتی بود که بر توسعه موتورهای هوایی تمرکز کند. ایده اصلی، ساختن توربو سوپرشارژر بود که در کنار موتور پیستونی و با استفاده از گاز خروجی آن و با کمک یک کمپرسور هوا، امکان پرواز در ارتفاع بالاتر را برای هواپیما فراهم میکرد. جنرال الکتریک این چالش را پذیرفت، اما در رقابت برای توسعه توربو سوپرشارژر یک تیم دیگر نیز حاضر بود. بر این اساس، اولین مناقصه دولت آمریکا در حوزه موتورهای هوایی نظامی شکل گرفت.
از هر دو شرکت خواسته شد طرحهای خود را آماده کرده و در آزمایش اثبات توانمندی ارتش شرکت کنند. در نهایت، جنرال الکتریک در آزمایش توربو سوپرشارژر خود بر روی موتور هوایی لیبرتی و تامین 350 اسب بخار در ارتفاع 14 هزار پا بالاتر از سطح دریا موفق بود و عملا وارد این حوزه مهم هوانوردی شد. این آزمایش در منطقه کوهستانی پایکس پیک آمریکا انجام شد و جنرال الکتریک به واسطه موفقیت در آن، اولین قرارداد خود در حوزه هوایی را دریافت کرد.
طی دو دهه پس از آن، جیئی انواع مختلف توربو سوپرشارژر برای موتورهای هوایی را تولید و عرضه کرد که بعضی از آنها در جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار گرفتند و به هواپیما امکان پرواز در ارتفاع بالاتر و حمل محمولههای سنگینتر را بخشیدند. تخصص جیئی در حوزه توربین و توربو سوپرشارژر، نیروی هوایی آمریکا را متقاعد کرد تا این شرکت را برای توسعه اولین موتور جت ملی این کشور برگزیند.
از آن زمان، پیشتازی بخش هوانوردی جیئی در صنعت موتورسازی آمریکا آغاز شد. در ادامه مسیر، عرضه اولین موتور توربوفن با گذردهی بالا برای بهرهبرداری در صنعت هوانوردی جهان به نام جیئی ثبت شد. امروزه جنرال الکتریک بهعنوان مجموعه پیشتاز در تولید و عرضه موتورهای هوایی، تجهیزات مرتبط و ارائه خدمات در این حوزه در جهان شناخته میشود.
رونق فعالیت بخش هوانوردی جنرال الکتریک به گونهای است که درآمد سالانه بطور متوسط در سالهای اخیر از مرز 30 میلیارد دلار تجاوز میکند. در این نوشتار، روند تاریخی توسعه موتورهای هوایی در جنرال الکتریک مرور شدهاست. در سال 1941 یگان هوایی نیروی زمینی ارتش آمریکا، شرکت جنرال الکتریک را برای ساخت یک موتور جت مبتنی بر طرح ارائهشده توسط مهندس برجسته انگلیسی سِر فرانك وایتل انتخاب کرد. شش ماه بعد در آوریل 1942، مهندسان جیئی با موفقیت موتور آی-ای را مورد آزمایش قرار دادند. این شرکت در اکتبر 1942 در درای لیک کالیفرنیا، دو موتور توربوجت آی-ای بر روی هواپیمای بِل اکسپی-59ای را نصب کرد و اولین پرواز جت در تاریخ آمریکا انجام شد.
نیروی پیشران این موتور1250 پاوند بود، این در حالی است که جدیدترین موتور هوایی جنرال الکتریک موسوم به جیئی90-115بی، نیروی پیشران معادل 90 برابر اولین موتور این شرکت، در حدود 115 هزار پاوند را تامین میکند. موتور آی-ای به یک کمپرسور گریز از مرکز مجهز بود. دو سال بعد از عرضه این موتور، نوبت به معرفی موتور جِی33 با نیروی پیشران 4 هزار پاوند رسید. موتور جِی33، نیروی پیشران اولین هواپیمای جت عملیاتی یگان هوایی نیروی زمینی ارتش آمریکا موسوم به پی-80 شوتینگ استار را تامین میکرد. این هواپیما در سال 1947، رکورد سرعت پروازی معادل 998 کیلومتر بر ساعت را به نام خود ثبت کرد.
تا پیش از پایان همان سال، موتور جیئی جِی35 بر روی هواپیمای داگلاس دی-558-1 اسکایاستریک نصب شد که رکورد سرعت را به 1046 کیلومتر بر ساعت ارتقاء داد. موتور جِی35، اولین موتور توربوجت جیئی بود که از کمپرسور محوری استفاده میکرد و از آن زمان به بعد، همه موتورهای هوایی جیئی به این نوع کمپرسور مجهز شدهاند. در اواخر دهه 1940، روابط ارتش آمریکا با جیئی شکرآب شد، اما جیئی دست از تلاش نکشید و طراحی موتور جِی47 را آغاز کرد. موفقیت این موتور به اندازهای بود که تقریبا همه هواپیماهای جنگنده پشتیبانی نزدیک آمریکا به ویژه هواپیما اف-86 سیبرجت به آن مجهز شدند.
در این شرایط، ظرفیت تولید کارخانه جیئی در لین ماساچوست پاسخگوی تقاضا نبود و جیئی کارخانه جدیدی در سینسیناتی اوهایو راهاندازی کرد. جنرال الکتریک بهطور رسمی این کارخانه را در تاریخ 28 فوریه 1949 افتتاح کرد. بعدها این کارخانه با نام مرکز ایوندیل شناخته میشد و در عمل مقر جهانی بخش هوانوردی جیئی است.
با شعلهور شدن جنگ کره، تقاضا برای موتور جِی47 افزایش یافت و تا پایان دهه 1950، بیش از 35 هزار دستگاه از این نوع موتور تولید و عرضه شد. این موتور، نخستین توربوجت است که توسط سازمان هواپیمایی کشوری آمریکا گواهینامه صلاحیت پروازی برای نصب بر روی هواپیماهای تجاری را نیز دریافت کرد.
همچنین برای اولین بار در تاریخ هوانوردی با هدف افزایش نیروی پیشران به پسسوز با کنترل الکتریکی مجهز شد. با افزایش تقاضا ناشی از درگیری کامل آمریکا در جنگ کره، کسبوکار جیئی و فعالیت کارخانه ایوندیل رونق گرفت و در مدت 20 ماه، مقدار پرسنل شاغل در آن از 1200 به 12 هزار نفر افزایش یافت. تا سال 1954، ایوندیل از حیث ظرفیت و میزان تولید از کارخانه اولیه جیئی در لین ماساچوست پیشی گرفت. جنرال الکتریک در حوزه موتورهای هوایی همواره تلاش کرده دانش و تجربه حاصل از پروژهها را در ادامه مسیر توسعه محصولات جدید بکار گیرد.
یکی از موفقیتهای کسبوکاری بخش هوانوردی جیئی را میتوان در تولید نمونههای صنعتی موتور پرتیراژ نظامی جِی47 با بیش از 35 هزار نمونه تولیدشده برشمرد. با افزایش تولید هواپیماهای جنگنده مافوقصوت، نیاز برای توسعه موتورهای جت روزآمد در جیئی بطور جدی حس میشد. بر این اساس، موتور توربوجت جِی79 با استاتورهای متغیر معرفی شد که کارآیی کمپرسور را در رژیمهای مختلف پروازی از برخاست تا رسیدن به سرعت سیر مافوقصوت بهینه میکرد. بیش از 17 هزار واحد از موتور جِی79، در مدت 30 سال گذشته ساخته شد و بر روی هواپیماهایی مانند اف-۱۰۴ استارفایتر، اف-4 فانتوم 2، آرای-5سی ویجیلانت و بی-58 هاستلر نصب شد.
جنرال الکتریک نمونه سیجِی805 را بهعنوان مشتقی از موتور جِی79 برای نصب بر روی هواپیمای مسافربری کانویر 880/990 تولید کرد و بدینگونه وارد حوزه موتورهای توربینی هوایی غیرنظامی نیز شد. در عین حال، جنرال الکتریک توسعه موتورهای توربینی برای تامین رانش بالگردها را در دستور کار قرار داده بود. موتور توربوشفت تی58 با توان 800 اسب بخار، نخستین بالگرد توربینی آمریکا موسوم به سیکورسکی اچاساس-1اف را به پرواز درآورد. این موتور که اولین بار در دهه 1950 بکار گرفته شد، ظرفیت خط تولید موتور کوچکتر در لین را به خود اختصاص داد. دهه 1960، شاهد دستاوردهای بزرگی برای بخش هوانوردی جیئی بود.
موتور جِی93 بر روی بزرگترین، بلندپروازترین و سریعترین بمبافکن جهان نصب شد. این هواپیما نمونه آزمایشی اکسبی-70 والکیری متعلق به نیروی هوایی آمریکا بود. شش واحد از این موتور توربوجت با نیروی پیشران 28 هزار و 800 پاوند، بمبافکن 227 تنی آمریکایی را در ارتفاع پروازی 74 هزار پایی با سرعتی نزدیک به سه ماخ به پرواز درمیآورند.
بسیاری از فناوریهای مورداستفاده در موتورهای توربینی هواپیمای نظامی و غیرنظامی امروزی، ریشه در پروژه موفق جِی93 دارند. پروژه موفق بعدی جیئی در آن دوران، موتور جِی85 بود که به سفارش نیروی هوایی آمریکا برای نصب بر روی جنگنده رزمی سبک اف5 فریدوم فایتر محصول نورثروپ تولید میشد. این هواپیما بسیار زود بهعنوان پرنده استاندارد دفاع هوایی توسط بیش از 30 کشور مختلف جهان به کار گرفته شد.
موتور جِی85 همچنین بر روی هواپیماهای آموزشی پیشرفته مافوقصوت تی-38 تالون نیروی هواپیما آمریکا نصب شد. جنرال الکتریک در سال 1964، موتور توربوشفت/توربوپراپ با توربین آزاد تی64 را معرفی کرد که در آن نوآوریهای فناورانهای مانند پوشش مقاوم در برابر خوردگی حرارت بکار گرفته شده بود. این موتور بر روی بالگرد سنگین سیکورسکی سیاچ-53 سی استالیون نصب شد. چندی بعد، بنابر سفارش نیروی دریایی آمریکا برای یک موتور موثر و بادوام با هدف نصب بر روی هواپیمای ناونشین اس-3 وایکینگ محصول لاکهید با ماموریت شکار زیردریایی، موتور توربوفن تیاف34 با گذردهی بالا عرضه شد.
این موتور، همچنین برای نصب بر روی هواپیمای پشتیبانی نزدیک ای-۱۰ تاندربولت ۲ توسط نیروی هوایی آمریکا انتخاب شد. پیشرفت در فناوری کمپرسور، محفظه احتراق و توربین در دهه 1960، سرطراحان شرکت جیئی را به سوی انتخاب هسته اصلی کوچکتر مبتنی بر یک طبقه توربین و تنها دو یاتاقان سوق داد که نتیجه آن، در طراحی موتور توربوفن اف101 متبلور شد. این موتور برای نصب بر روی بمبافکن راهبردی بی-1 نیروی هوایی آمریکا انتخاب شد. موتور اف101 مبنای طراحی و توسعه نسلی از موتورهای جیئی است که مهمترین نقش را در حوزه پیشرانش هوانوردی جهان تاکنون ایفاء کردهاند.
در اوایل دهه 1970، نیروی زمینی آمریکا از جیئی خواست تا موتور توربوشفت جدیدی را برای نصب بر روی نسل آینده بالگردهای نیرو تولید کند. تجمیع درسآموختههای عملیاتی نیروی زمینی در جنگ ویتنام و دانش فنی جیئی، منجر به معرفی موتور تی700 با معماری کاملا ماژولار شد. طراحی ماژولار موتور تی700 تعمیر و نگهداری میدانی آن را تسهیل بخشید و با کاهش هزینهها سطح آمادگی ماموریتی بالگردها را افزایش دادهاست. موتور تی700 در سالهای بعد از معرفی اولیه، طیف گستردهای از بهسازی فناورانه را تجربه کرد.
جنرال الکتریک بر مبنای این موتور، خانواده جدیدی از موتورهای توربوپراپ و توربوشفت سیتی7 را برای بازار تجاری توسعه داد. در مجموع بیش از 25 هزار دستگاه از موتورهای تی700 و سیتی7، تولید و عرضه شد. برای بیش از 40 سال، این خانواده از موتورهای توربینی هوایی با محبوبیت بالا در بازار روبهرو بودند. همزمان با اجرای برنامههای راهبردی آمریکا برای تقویت نظامی در دهه 1980، ظرفیت توسعه موتورهای نظامی جیئی نیز به میزان قابلتوجهی رشد کرد. در سال 1984، نیروی هوایی آمریکا موتور با کیفیت اف110 (مبتنی بر طرح اف101) محصول جیئی را برای نصب بر روی جنگندههای اف-16سی/دی انتخاب نمود و رقابت سرسختانه بین جنرال الکتریک و پرتاندویتنی را وارد مرحله جدیدی کرد.
بخش عمده ناوگان هواپیماهای اف-16سی/دی ارتش آمریکا در سالهای متوالی به موتور اف110 مجهز شدهاند. سایر کاربران هواپیمای اف16 شامل یونان، ترکیه، مصر، بحرین، امارات، شیلی و عمان نیز موتور اف110 را انتخاب کردند. ژاپنیها این موتور افسانهای را برای تجهیز جنگنده اف-2 برگزیدند و کره جنوبی، عربستان سعودی و سنگاپور موتور اف110 را بهعنوان گزینه اصلی برای تامین نیروی پیشرانش هواپیمای اف-15 ایگل خریداریشده از آمریکا، انتخاب کردهاند. نیروی دریایی آمریکا در فاصله بین سالهای پایانی 1980 تا سال 2006، نمونه ارتقاءیافتهای از هواپیمای اف-14 تامکت را به موتور اف110 مجهز کرد.
همچنین، نمونه مشتقشده دیگری از موتور اف110 موسوم به اف118 بدون پسسوز بر روی بمبافکن راهبردی بی-2 و هواپیمای تجسس و شناسایی بلندپرواز یو-2اس نیروی هوایی نصب شد. طیف گسترده هواپیماهایی که موتورهای اف101 و اف 110 بر روی آنها نصب شده، با در نظر گرفتن تنوع مشخصههای عملکردی آنها، گواه روشنی بر پختگی منحصر به فرد طراحی هسته اصلی این موتور توسط جیئی است.
همچنین در دهه 1980، تولید موتور اف404 برای نصب بر روی اف/ای-۱۸ هورنت آغاز شد. موتور توربوفن اف404 یکی از محبوبترین موتورهای هوایی نظامی جهان است که بیش از 3700 واحد تولیدی آن بر روی 10 نمونه مختلف هواپیما نصب شدهاست. این هواپیماها شامل اف/ای-18 هورنت محصول بوئینگ، جیایاس39 گریپن محصول ساب، تی-50 کره جنوبی، تجاس مارک 1 محصول هند و آخرین نمونههای عملیاتی جنگنده پنهانکار اف-117 محصول لاکهید مارتین است.
ادامه دارد…
منبع:
* تولد و رشد غول صنعت موتورهای هوایی (بخش دوم)
