جنرال الکتریک قصد دارد در قرن 21، موقعیت خود را بهعنوان تولیدکننده پیشرو موتورهای نظامی در جهان تثبیت نماید. موتور توربوفن اف414 با نیروی پیشران 22 هزار پاوند بر روی جنگنده ضربتی سوپر هورنت و هواپیماهای رزمی الکترونیک ئیای-18جی گراولر نصب شدهاست. این موتور همچنین برای نسل آینده هواپیمای جیایاس 39ئی گریپن و تجاس مارک 2 محصول هند انتخاب شدهاست. جنرال الکتریک در سال 1996، اولین کمک مالی را برای توسعه موتور در قالب برنامه جنگنده ضربتی مشترک آمریکا دریافت کرد و در نهایت، با همکاری رولزرویس فاز توسعه نمونه مقیاس کامل را در دست گرفت.
نتیجه این همکاری، آزمایش موفق موتور اف136 برای انجام مانور برخاست از باند کوتاه و فرود عمودی در تاسیسات آزمایشی جیئی در اوهایو در سال 2008 شد. جنرال الکتریک در نمونههای اولیه اف136، برای اولین بار استفاده از مواد مرکب ماتریسی سرامیکی را آغاز کرد و در ادامه دامنه بکارگیری این فناوری روزآمد را به سایر موتورهای تجاری و نظامی گسترش داد. در نهایت در سال 2011، برنامه توسعه موتور اف136 به دلیل عدم حمایت دولت آمریکا متوقف شد.
در سال 2014، بر اساس سفارش آزمایشگاه پژوهشی نیروی هوایی آمریکا، شرکت جنرال الکتریک با موفقیت اولین موتور توربوفن نسل جدید مبتنی بر فناوری اَدوِنت را توسعه داد. انتظار میرود در یک دهه پیشرو، فناوری سیکلهای سازگار تحول بزرگی در توسعه موتورهای هوایی نظامی ایجاد کند. در اینگونه از موتورها با سیکل متغیر، عملکرد موتور در وضعیت رانش بالا برای توان حداکثری و بهرهوری بالا برای مصرف سوخت بهینه و افزایش بردپروازی با شرایط پروازی سازگار میشود. در سال 2018، نیروی هوایی آمریکا قراردادی را به ارزش 437 میلیون دلار با جیئی امضا کرد که بر اساس آن، توسعه فناوری موتور توربوفن با سیکل سازگار تا پختهشدن کامل تداوم مییابد.
این قرارداد، تاییدی بر حمایت دولت آمریکا از تلاش 11 ساله جنرال الکتریک بهشمار میرود. در حال حاضر، بخش هوانوردی جیئی توسعه موتورهای توربوشفت تی901 و تی408 را در دستور کار دارد. موتور تی408 برای نصب بر روی بالگرد سنگین سیکورسکی سیاچ-۵۳ کینگ استالیون سپاه تفنگداران دریایی آمریکا انتخاب شدهاست. موتور تی408 با ظرفیت تولید توان 7500 اسب بخار از فناوری نوآورانه خنککاری برای عملکرد بهینه در محیطهای عملیاتی سخت بهره میگیرد.
موتور تی901 با هدف جایگزینی موتورهای موفق تی700 طراحی میشود. موتور تی700 هماکنون بر روی بالگردهای بلک هاوک و آپاچی نیروی زمینی آمریکا نصب شدهاست. جنرال الکتریک مدعی است که مصرف سوخت تی901 در مقایسه با تی700، بیست و پنج درصد کمتر و هزینههای تعمیر و نگهداری آن 35 درصد پایینتر و عمر آن 20 درصد بالاتر است.
بخش هوانوردی جنرال الکتریک با هدف تثبیت موقعیت پیشرو در حوزه موتورهای هوایی نظامی، بطور سالانه یک میلیارد دلار برای تحقیق و توسعه هزینه میکند. جنرال الکتریک در سال 1971، با عزمی جزم، حضور پرقدرت خود در بازار موتورهای هوایی تجاری را با عرضه موتور توربوفن سیاف6-6 با گذردهی بالا و مشتقشده از موتور نظامی تیاف39 آغاز کرد.
اولین هواپیمای میزبان این موتور، داگلاس دیسی-10 بود. خانواده موتورهای سیاف6 به نمونههای متنوعی شامل 50، 80ای، 80سی2 و 80ئی1 گسترش یافت. در دهه 1980، خانواده موتورهای توربوفن سیاف6 بهعنوان محبوبترین موتورهای نصبشده بر روی هواپیماهای تجاری پهنپیکر در جهان شامل بوئینگ 747 و 767، ایرباس ای300، ای310، ای330 و مکدانل داگلاس امدی-۱۱ شناخته میشد.
خانواده موتورهای سیاف6 از سال 1971 وارد خدمت عملیاتی شدند و بهعنوان یکی از پرکارترین موتورهای هوایی تجاری جهان شناخته میشوند. مجموع ساعت پرواز عملیاتی این موتورها در سراسر دنیا معادل آن است که یک موتور بطور مستمر برای 26 هزار سال کار کرده باشد. نمونه سیاف6-80سی2 که در سال 1985 عملیاتی شد، بهعنوان یک موتور استاندارد با قابلیتاطمینان بالا در صنعت هوانوردی شناخته میشود. بر همین اساس، دولت آمریکا این موتور را برای نصب بر روی بوئینگ 747 ویژه حمل رئیسجمهور این کشور موسوم به ایر فورس وان برگزیدهاست.
در سال 1971، شرکت فرانسوی موتورهای هوایی سافران (در آن زمان اسنکما) جنرال الکتریک را بهعنوان شریک برای توسعه یک موتور توربوفن جدید در کلاس نیروی پیشران 20 هزار پاوند انتخاب کرد. سه سال بعد، با مشارکت این دو مجموعه صنعتی، نطفه شرکت سیافام اینترنشنال ایجاد شد که در قالب آن، موفقترین پروژه موتور هوایی غیرنظامی تاریخ هوانوردی پا گرفت.
طرح اصلی این موتور جدید بر مبنای فناوری ساخت پرههای فن متعلق به سافران و هسته اصلی موتور مبتنی بر موتور اف101 جیئی ایجاد شد. پروژه مشترک جیئی و سافران، بازار حمل و نقل هوایی کوتاهبرد و میانبرد را هدف گرفته بود که در اوایل دهه 1970، هواپیماهای این رده بیشتر از موتورهای توربوفن با نسبت گذردهی پایین استفاده میکردند.
شرکت سیافام قصد داشت با موتور جِیتی8دی محصول پرتاندویتنی رقابت کند که در آن زمان بر روی بوئینگ 737-100/200، مکدانل داگلاس دیسی-۹ و بوئینگ 727 نصب شده بود. پروژه سیافام، یکی از اصول اساسی در تجارت را به همگان اثبات کرد که آن چیزی جز صبر و شکیبایی نیست. اولین سفارش برای موتور توربوفن سیافام56-2 در سال 1979 دریافت شد و قرار بود بر روی هواپیمای مسافربری دیسی-8 نصب شود.
مشتری بعدی، نیروی هوایی آمریکا بود که نمونه نظامی سیافام56-2 را برای نصب بر روی هواپیمای سوخترسان کیسی-135آر انتخاب کرد. این سفارش اولیه، خونی تازه در رگ پروژه سیافام56 جاری کرد و زمینه را برای رشد یک موتور تاریخساز فراهم آورد. در مجموع، موتورهای سیافام56-2 نیروی پیشران بیش از 550 فروند هواپیمای تجاری و نظامی را تامین کردند.
در سال 1981، بوئینگ در تصمیمی تعیینکننده موتور سیافام56-3 را برای نصب بر روی نمونههای کلاسیک جت مسافربری بوئینگ737-300/400/500 انتخاب کرد. چند سال بعد، خانواده موتورهای سیافام56-5 برای نصب بر روی هواپیماهای بسیار محبوب ایرباس ای318، ای319، ای320 و ای321 برگزیده شد.
موتور سیافام56-5سی نیز بر روی نمونههای اولیه هواپیمای ایرباس ای340 نصب شد. در اوایل دهه 1990، بوئینگ موتورهای سیافام56-7 را برای نمونههای نسل آینده (انجی) هواپیماهای بوئینگ 737 –600/700/800/900 انتخاب کرد. این موتور در مدت دو دهه، تولیدی پرتیراژ را تجربه کرد.
روند توسعه فناوری در شرکت سیافام اینترنشنال با جدیت دنبال میشد. در سال 1995، این شرکت اولین محفظه احتراق حلقوی دیایسی نصبشده بر روی موتور سیافام56-5بی را به شرکت سوئیسایر تحویل داد. همچنین، در قالب برنامه توسعه فناوری تک56 در سال 1998، راهحلهایی روزآمد برای بهسازی موتورهای موجود در ناوگان عملیاتی سیافام توسط سیافام اینترنشنال ارائه شد.
برآیند این تلاشها در قالب عرضه نسل جدید موتورهای توربوفن جدید موسوم به لیپ محقق شد. شرکت سیافام در سال 2008، موتور لیپ را برای نصب بر روی هواپیماهای باریکپیکر عرضه کرد.در این موتور از چندین فناوری جدید شامل استفاده از الیاف کربن در ساخت پره فن و مواد مرکب ماتریسی سرامیکی برای ساخت قطعات داغ استفاده شدهاست.
در سال 2011، موتور لیپ برای نصب بر روی هواپیمای ایرباس ای320 نئو، بوئینگ 737 مکس، کومک سی919 انتخاب شد. تا سال 2018، مجموع سفارشهای قطعی لیپ از مرز 15 هزار مورد تجاوز کرد. با احتساب ظرفیت کامل خطوط تولید سیافام آی، ساخت این تعداد موتور هفت سال به طول میانجامید. همچنین در سال 2018، برای اولین بار تعداد موتورهای تحویلی لیپ از تعداد موتورهای تحویلی سیافام56 پیشی گرفت.
بر اساس دادههای ثبتشده در بانکهای اطلاعاتی صنعت هوانوردی، خانواده موتورهای سیافام56 با بیش از 23 هزار نمونه تولید شده، محبوبترین موتورهای هواپیماهای تجاری جهان را به خود اختصاص دادهاست. موتور نظامی جِی47 محصول جیئی نیز با 35 هزار نمونه تولیدشده، بهعنوان پرتیراژترین محصول جیئی شناخته میشود که در آیندهای نزدیک رکورد خود را به خانواده سیافام56 و لیپ تحویل خواهد داد.
جنرال الکتریک بهعنوان تولیدکننده موتورهای هوایی پیشرو در جهان با هدف گسترش دامنه کسب و کاری، عرضه توربینهای مشتقشده از موتورهای هوایی برای کاربردهای دریایی و صنعتی را آغاز کرد. در سال 1959، جیئی ماشین الام1500 بهعنوان مشتقی از موتور موفق جِی79 را برای نصب بر روی شناورها عرضه کرد. در سال 1968، توربین گاز الام2500 با توان 20 هزار اسب بخار معرفی شد. این توربین از روی موتور تیاف39 مشتق شده و بهعنوان یکی از کلیدیترین موتورهای مشتقشده جیئی شناخته میشود.
نمونههای مختلف این توربین دریایی بر روی 50 رده مختلف از شناورها در 24 کشور مختلف نصب شدهاست. در دهه 1980، توربین الام1600 مبتنی بر موتور اف404 معرفی و در دهه 1990، نمونه ارتقاءیافته الام6000 به بازار عرضه شد. جنرال الکتریک در دهه 1990، با تکیه بر دانش و تجربه خود، موتور توربوفن پرقدرت جیئی90 را برای نصب بر روی جت مسافربری بوئینگ 777 توسعه داد. نمونه اولیه این موتور در سال 1995 گواهینامه صلاحیت پروازی خود را دریافت کرد و در آن زمان لقب بزرگترین و پرقدرتترین موتور جهان را به نام خود ثبت کرد.
در ژوئیه 1999، بوئینگ موتور جیئی90-115بی را برای تامین نیروی پیشران نمونههای بوئینگ 777-200الآر و 300ئیآر انتخاب کرد. این سفارش نقطه عطفی در تاریخ بخش هوانوردی جیئی بهشمار میرود. موتور جیئی90-115بی، بزرگترین پرههای فن با اندازه 3.25 متر از جنس الیاف کربن را در خود جای داده و نسبت گذردهی آن 9 به 1 است. این موتور با نیروی پیشران 115 هزار پاوند، از سال 2004 وارد خدمت عملیاتی شد. نه سال بعد، جیئی موتور جیئی9اکس را مبتنی بر نمونه 115بی برای نصب بر روی نسل جدید بوئینگ777اکس طراحی کرد.
نیروی پیشران این موتور 105 هزار پاوند است، اما پره فن آن بزرگتر و معادل 3.4 متر است. در حالیکه موتور جیئی90-115بی، 22 پره فن دارد، موتور جدید جیئی9اکس دارای تنها 16 پره فن است. چندین قطعه در بخش داغ موتور جیئی9اکس از جنس مواد مرکب سرامیکی ماتریسی ساخته شدهاست.
در سال 2019، جنرال الکتریک نمونهای از موتور جیئی9اکس را در تاسیسات خود در اوهایو آزمایش کرد که رکورد 134 هزار و 300 پاوند نیروی پیشران را به ثبت رساند. علیرغم بروز پارهای مشکلات فنی در موتور جیئی9اکس تا سال 2020، بیش از 700 سفارش برای این موتور به جیئی ارائه شدهاست.
در دهه 1980، جیئی موتور توربوفن تجاری سیاف34 را بر اساس موتور نظامی تیاف34، نصبشده بر روی هواپیمای فیرچایلد ریپابلیک ای-۱۰ و هواپیمای لاکهید اس-۳ای تولید و عرضه کرد. موتور سیاف34-3، برای نخستین بار نیروی پیشران جتهای تجاری سیال601 و سیال604 را تامین کرد. در سال 1992، موتور سیاف34-3 برای نصب بر روی هواپیمای منطقهای 50 نفره موفق بمباردیه سیآرجِی100 و سیآرجِی200 معرفی شد.
در اواخر دهه 1990، جیئی خانواده موتور سیاف34-8 را توسعه داد که بر روی هواپیمای منطقهای بمباردیه سیآرجِی700 و سیآرجی900 و امبرائر 170 و امبرائر 175 نصب شد.
همچنین موتور سیاف34-10 برای تامین نیروی پیشران هواپیماهای امبرائر 190 و امبرائر 195 تولید و عرضه شد. در سال 2002، شرکت هواپیماسازی کومک چین موتور سیاف34-10 را برای نصب بر روی جت منطقهای ایآرجِی21 برگزید. در نوامبر 2008، برنامه آزمایش پروازی اولین جت منطقهای بومی چین مجهز به موتورهای جیئی آغاز شد و هواپیمای ایآرجِی21 در سال 2016، به خدمت عملیاتی پیوست.
سر و صدای کم موتور سیاف34 موجب شد کاربران با اشتیاق بیشتری از این محصول استفاده کنند. جنرال الکتریک در فاصله بین سالهای 2005 تا 2015، برای ارتقاء سطح فناوری موتورهای سیاف34 بیش از یک میلیارد دلار از منابع داخلی هزینه کرد.
در سال 2017، جنرال الکتریک بیست و پنجمین سال عرضه موتورهای توربوفن سبک برای جتهای منطقهای را در حالی جشن گرفت که بیش از 6500 واحد موتور سیاف34 را فروخته بود. هواپیماهای جت منطقهای مجهز به موتورهای جیئی محصول شرکت بمباردیه، امبرائر و کومک در بیش از 130 کشور دنیا فعال شدند و بطور متوسط روزانه 12 هزار پرواز مسافربری را انجام میدهند.
در تابستان 1996، جنرال الکتریک و پرتاندویتنی با سهم مساوی، شرکت اِنجین اَلیانس را با هدف تولید یک موتور توربوفن قدرتمند جدید برای هواپیمای دوربرد تاسیس کردند. موتور جیپی7200 مبتنی بر هسته اصلی جیئی90 و بخش کمفشار پیدبلیو4000 شکل گرفت و به بازار هوانوردی معرفی شد. در سال 2001، ایرفرانس موتور جیپی7200 را بر روی هواپیمای جدید ایرباس ای380-800 خود نصب کرد. هفت سال بعد در سال 2008، شرکت هواپیمایی امارات نیز موتور جیپی7200 را برای ناوگان ای380-800 خود برگزید. در سال 2004 و پس از انتخاب جنرال الکتریک بهعنوان تامینکننده موتور جت مسافربری بوئینگ 787 دریملاینر، این شرکت موتور جیئینکس با نیروی پیشران 55 هزار تا 70 هزار پاوند را عرضه کرد.
موتور جیئینکس جایگزین خانواده سیاف6 شد که بیش از چهار دهه بر دنیای هوانوردی یکهتازی کردهاست. موتور جیئینکس بر اساس برآورده شدن الزامات سختگیرانه بوئینگ برای عملکرد بالای جت مسافربری دریملاینر طراحی شد. بوئینگ 787 بین 200 تا 250 مسافر را تا برد بیش از 15 هزار کیلومتر جابهجا میکند و بوئینگ قصد داشت مصرف سوخت آن را 20 درصد کاهش دهد.
موتور جیئینکس همچنین برای نصب بر روی هواپیمای چهار موتوره بوئینگ 747-8 برگزیده شد. اولین پرواز هر دو هواپیماهای بوئینگ 787 و 747-8 در سال 2010 انجام شد. یک سال بعد، یک فروند جت مسافربری 787 مجهز به موتور جیئینکس، رکورد کوتاهترین زمان پرواز به دور دنیا مجموعا معادل 42 ساعت و 27 دقیقه را از خود به جای گذاشت.
تا پیش از این هیچ هواپیمایی در این رده پروازی، چنین رکوردی را ثبت نکرده بود. تا سال 2020، بیش از 2500 واحد موتور جیئینکس به فروش رفتهاست. این موتور پرمصرفترین موتور در ناوگان عملیاتی هواپیماهای دریملاینر است و کمپرسور آن بزرگترین نسبت فشار در میان موتورهای توربوفن غیرعملیاتی جهان را در اختیار دارد که موجب کاهش مصرف سوخت قابلملاحظهای شدهاست.
مبتنی بر این ویژگیهای موتور جیئینکس، یک فروند هواپیمای دریملاینر متعلق به خطوط هوایی کانتاس رکورد طولانیمدت پرواز بدون توقف بین نیویورک و سیدنی را به نام خود ثبت کردهاست. در دو دهه اخیر، بخش هوانوردی جیئی در حوزه تامین زیرسامانههای هوایی نیز فعال شدهاست.
جنرال الکتریک در سال 2007، شرکت انگلیسی اسمیت آیروسپیس را بهعنوان تامینکننده سامانههای یکپارچه برای هواپیما و موتور اکتساب کرد و بر این اساس، وارد حوزه تامین سامانههای مدیریت پرواز، سامانههای الکتریکی، حسگرهای مکانیکی و پروازهای هوایی شد. جنرال الکتریک این بخش از کسبوکار خود را با نام سامانههای هوانوردی ثبت کردهاست.
تاسیسات تولید تجهیزات الکتریکی بخش سامانههای هوانوردی جیئی در اوهایو و چلتنهام انگلستان ظرفیت قابلتوجهی برای تامین نیاز هواپیماهای عملیاتی برای جیئی فراهم کردهاست. در سال 2011، جیئی با هدف تقویت توان تحقیق توسعه در حوزه سامانههای الکتریکی کار مشترکی را با دانشگاه دیتون در اوهایو آغاز کرد که نتیجه آن، راهاندازی مراکزی روزآمد برای آزمایش سامانههای الکتریکی هواپیمایی جنرال الکتریک شد.
نتیجه این تلاشها در سال 2015 به ثمر نشست و جیئی قرارداد تامین سامانه مدیریت توان الکتریکی، ژنراتور ذخیره و مبدلهای بوئینگ 777اکس را از آن خود کرد. در سال 2016، جنرال الکتریک با موفقیت از موتور جت هوایی برق تولید کرد.
در قالب این پروژه، اثبات توانمندی جنرال الکتریک با همکاری ناسا و نیروی هوایی آمریکا یک مگاوات جریان الکتریکی را از موتور توربوفن نظامی اف110 شامل 250 کیلووات از توربین پرفشار و 750 کیلووات از توربین کمفشار تامین کرد. همچنین در همین سال، بخش هوانوردی جیئی، دپارتمان تخصصی راهحلهای دیجیتال را با هدف برآوردن فزاینده نیازهای مشتریان راهاندازی کرد.
در اوایل سال 2008، بخش هوانوردی جیئی واحد جدیدی را برای تمرکز بر روی بازار هوانوردی عمومی راهاندازی کرد. در همان سال، جنرال الکتریک شرکت والتر انجینز در جمهوری چک را خریداری کرد که متخصص موتورهای توربوپراپ کوچک است. خیلی سریع پس از این اکتساب، جنرال الکتریک یک موتور توربوپراپ جدید مشتقشده از موتور والتر ام601، با نام جیئی اچ80 برای هواپیمای چندمنظوره سبک و کشاورزی به بازار عرضه کرد.
نمونههای اولیه موتور اچ80 بر روی هواپیمای سبک تراش 510جی نصب شد. موفقیت این موتور توربوپراپ جدید در سالهای بعدی نیز ادامه داشت. در سال 2015، جیئی موتور توربوپراپ جدید کاتالیست را برای نصب بر روی هواپیمای جدید تکسترون سِسنا عرضه کرد.
جنرال الکتریک فناوری طراحی آیرودینامیکی سهبعدی بدستآمده از برنامه جیئی9اکس در توسعه موتور کاتالیست را بهکار گرفت و نسبت فشار این موتور نسبت به موتورهای توربوپراپ همرده دو برابر شده و میتواند با مصرف سوخت کمتر توان بیشتری را تولید نماید. موتور کاتالیست به سامانه فدک و قابلیت کنترل الکترونیکی زاویه ملخ مجهز است.
در سال 2004، جنرال الکتریک و هوندا با سرمایهگذاری مشترک و مساوی شرکت هوایی جیئی هوندا را تاسیس کردند. موتور جیئی هوندا اچاف120، در سال 2006 معرفی شد و بر روی هواپیمای سبک پیشرفته هوندا جت نصب گردید. اولین پرواز با استفاده از این موتور در سال 2010 انجام شد و پنج سال بعد نمونههای عملیاتی آن وارد بازار شد.
در سال 2010، بمباردیه از بخش هوانوردی جیئی خواست تا سامانه پیشرانش یکپارچه را برای جتهای مسافربری گلوبال 7000 و گلوبال 8000 تامین کند. نتیجه این سفارش، توسعه موتور جدید پاسپورت توسط جیئی بود و پای جنرال الکتریک را در بازار هوانوردی تجاری مبتنی بر هواپیماهای شش تا هشت نفره با برد بیش از 14 هزار کیلومتر بازتر کرد.
جنرال الکتریک برای توسعه این موتور روزآمد، علاوه بر سرمایهگذاری یک میلیارد دلاری، مجموعه متنوعی از فناوریهای اثباتشده در موتورهای قبلی را بکار گرفت. در حالی که در سال 2014، مجموع سفارشهای جنرال الکتریک برای موتورهای غیرنظامی تنها 15 هزار واحد بود، در سال 2020، این شرکت به رکورد خیرهکننده 40 هزار سفارش دست یافتهاست.
در فاصله بین 2010 و 2016، شرکت جنرال الکتریک 4.3 میلیارد دلار برای توسعه زیرساختها، ساخت و تولید در خاک آمریکا هزینه کردهاست. علاوه بر آن، 1.1 میلیارد دلار نیز برای تقویت مراکز تولیدی جنرال الکتریک در نقاط دیگر جهان صرف شدهاست. بخش هوانوردی جیئی در آستانه آغاز دومین سده فعالیت به پیشتازی در حوزه موتورهای هوایی ادامه میدهد.
این شرکت با بیش از 65 هزار موتور هوایی عملیاتی، رتبه اول در این حوزه در جهان را به خود اختصاص دادهاست. جنرال الکتریک در ردههای مختلف، موتورهای هوایی متنوعی را برای بازار آینده هوانوردی شامل خانوادههای جیئینکس و جیئی9اکس، سیافام لیپ، جیئی هوندا اچاف120، پاسپورت و کاتالیست عرضه کردهاست. این غول صنعتی هوایی با بیش از 80 مرکز تولیدی در سراسر دنیا امیدوار است موفقیت ممتاز خود را تا مدتها نگه دارد.
منبع:
* تولد و رشد غول صنعت موتورهای هوایی (بخش اول)
