نگاهی دقیق‌تر به بزرگ‌ترین موتور توربوفن جهان

کمتر از یک ماه پیش، اداره هوانوردی فدرال آمریکا (اف‌ای‌ای) گواهینامه صلاحیت پروازی بزرگ‌ترین موتور توربوفن جهان جی‌ئی۹اکس را صادر کرد. این موتور قرار است بر روی جت مسافربری پهن‌پیکر جدید بوئینگ موسوم به ۷۷۷اکس نصب شود. روزهای خوش هواپیماهای چهار موتوره تشنه سوخت مانند بوئینگ ۷۴۷ و ایرباس ای۳۸۰ به سر آمده و صنعت حمل و نقل هوایی امروز و آینده، جولانگاه هواپیماهای دو موتوره خواهد بود.

در این شرایط، هواپیماهای پهن‌پیکر با ظرفیت حمل مسافر و بار بیشتر، لاجرم به موتورهایی با نیروی پیشران بالاتر نیازمند هستند. یک فروند جت بی۷۷۷اکس به دو دستگاه موتور جی‌ئی۹اکس هر کدام با نیروی پیشران ۱۰۵ هزار پاوند نیاز دارد، اگرچه این موتور رکورد نیروی پیشران ۱۳۴ هزار و ۳۰۰ پاوند را به ثبت رسانده‌است. قطر فن این موتور به ۳.۴ متر می‌رسد.

جنرال‌ الکتریک طراحی فن موتور جی‌ئی۹اکس را به‌عنوان یکی از نقاط قوت آن قلمداد می‌کند و مدعی است که نیاز به تولید نیروی پیشران زیاد و بهره‌وری بالا را به طور همزمان در این موتور بهینه کرده‌است. تعداد پره‌های فن این موتور کمتر از همه موتورهای توربوفن شناخته‌شده دیگر است. درحالی که موتورهای جی‌ئی۹۰ و جی‌ئی‌نکس به ترتیب ۲۲ و ۱۸ پره فن دارند، موتور جی‌ئی۹اکس دارای ۱۶ پره فیبر کربن با انحنای بسیار زیاد است.

وتر این پره‌ها بزرگ‌تر است و در نتیجه نیروی بَرآ بزرگ‌تری ایجاد می‌کنند و در نتیجه سهم فن در تامین نیروی پیشران به طور موثرتری ایفا خواهد شد. مهندسان جنرال الکتریک برای حصول اطمینان از کاکرد بخش پرفشار توربین که دمای ۲۴۰۰ درجه سانتی‌گراد را تجربه می‌کند، از مواد مرکب ماتریسی سرامیکی استفاده کرده‌اند. نسبت گذردهی این موتور ۱۰ به یک و نسبت فشار آن ۶۰ به یک اعلام شده‌است.

جنرال الکتریک در فوریه ۲۰۱۲، نخستین گام‌ها برای توسعه این موتور را برداشت. آزمایش‌های زمینی اولین نمونه پیش‌تولیدی این موتور در بهار ۲۰۱۶ انجام شد و برای صحه‌گذاری معماری کلی موتور و تصدیق عملکرد آیرودینامیکی، کارآیی حرارتی آیروترمال و تجهیزات مکانیکی آن ۳۷۵ سیکل در قالب ۳۳۵ ساعت آزمایش انجام شد. در زمستان ۲۰۱۷، آزمایش‌های مربوط به یخ‌زدایی در ۵۰ نوبت انجام شد. انتظار می‌رود مصرف سوخت این موتور نسبت به نمونه جی‌ئی۹۰، ده درصد کاهش داشته باشد. جنرال الکتریک برای توسعه این موتور پرقدرت روزآمد بیش از دو میلیارد دلار سرمایه‌گذاری کرده‌است.