همه موتورهای توربوفن خانواده سیاف6 بر اساس طراحی کلاسیک دو محوری توسعه یافتهاند. در این پیکربندی، کمپرسور کمفشار و توربین کمفشار و همچنین فن ورودی بر روی یک محور قرار دارند. در این نوشتار، بطور ویژه نمونه موفق سیاف6-80 مورد بررسی قرار میگیرد. موتور توربوفن سیاف6 بر اساس هسته اصلی موتور نظامی تیاف39 طراحی شده که نیروی پیشران هواپیمای ترابری سنگین سی-5 گَلِکسی را تامین میکند. جنرال الکتریک تجربیات ارزنده کسبشده در توسعه موتور تیاف39 را در پروژه طراحی و ساخت موتورهای سیاف6 به خوبی بکار گرفت. علیرغم بروز مشکلات فنی در موتورهای اولیه در این خانواده، خیلی زود کارآمدی این موتورها به اثبات رسید.
اولین نمونه کارآمد آن موسوم به سیاف6-6دی، بطور اختصاصی برای نصب بر روی جت مسافربری موتور دیسی10-10 با نیروی پیشران 39300 پاوند تولید شد. این موتور دارای چهار طبقه کمپرسور کمفشار، شانزده طبقه کمپرسور پرفشار، دو طبقه توربین پرفشار و پنج طبقه توربین کمفشار است. قطر فن این موتور 2.19 متر است و نسبت گذردهی آن به 5.7 میرسد. جنرال الکتریک خانواده موتورهای هوایی سیاف6 را به صورت کاملا ماژولار و مبتنی بر هسته اصلی یکسان توسعه دادهاست. نمونه بعدی موسوم به سیاف6-6دی1، نیروی پیشران معادل 40300 پاوند را تامین میکرد.
در ادامه این مسیر، نمونه سیاف6-50سی برای نصب بر روی هواپیمای دیسی10-30 و نمونههای اولیه ایرباس ای300بی عرضه شد. در مقایسه با موتور سیاف6-6، نمونه جدید این موتور شامل تغییراتی عمده حتی در هسته اصلی و پیکربندی عمومی موتور است. با بهسازی آیرودینامیکی، تعداد طبقات کمپرسور پرفشار از 16 به 14 و تعداد طبقات کمپرسور کمفشار از 4 به 3 کاهش یافت و در عینحال، خنککاری توربین نیز بهبود یافت. ابعاد فن نسبت به نمونه سیاف6-6 تغییر نکرد، اما حجم هوای ورودی به موتور به میزان قابل توجهی افزایش یافت.
بر این اساس، نسبت گذردهی نمونه -50سی به 4.26 کاهش یافت. این عضو جدید خانواده این موتور، نیروی پیشران معادل 50400 پاوند را تامین میکرد. از آنجا که سیاف6 تنها موتور موجود برای تجهیز هواپیمای دیسی10-10 به شمار میرفت، اغلب شرکتهای بهرهبردار این جت مسافربری برای تجهیز هواپیماهای دیگر خود از جمله بی747، بی767، ای300، ای310 و امدی-11 نیز موتور سیاف6 را انتخاب میکردند. بر این اساس، جنرال الکتریک فرصتی طلایی برای افزایش سهم خود از بازار هواپیماهای پهنپیکر به دست آورد تا رقیب سنتی خود، پرتاندویتنی را پشت سر بگذارد. نمونه -50ئی مبتنی بر طراحی نمونه -50سی به بازار عرضه شد و با نسبت گذردهی 4.24 قادر بود نیروی پیشرانی معادل 51800 پاوند را تامین کند.
این موتور بر روی هواپیمای دیسی10-30 نصب شد و اولین عضو خانواده سیاف6 به شمار میرود که بر روی هواپیمای بی747 نصب شدهاست. در ادامه مسیر توسعه خانواده موتورهای سیاف6، نمونه 80ای معرفی شد که هیچ تغییر عمدهای نسبت به هسته اصلی و فن نمونه -50 نداشت. کاربران نمونههای اولیه موتورهای سیاف6 نسبت به تمایل محور موتور به خمش ناشی از طول زیاد آن انتقاد داشتند.
این مشکل در عمل موجب ساییدگی نوک پرهها و افزایش هزینههای تعمیر و نگهداری شده بود. بر این اساس، جنرال الکتریک نمونه جدید 80ای را بر اساس هستهای با طول کمتر تولید کرد. این موتور بر روی نمونههای اولیه هواپیما ای310 و بوئینگ 767 نصب شد. در حالیکه نیروی پیشران نمونه -80ای1 نزدیک به 46900 پاوند بود، در نمونه بعدی موسوم به -80ای2 این شاخص به 48800 پاوند رسید.
در بررسی روند توسعه خانواده سیاف6، به جرات میتوان ادعا کرد که نمونه -80سی2 طلیعهای برای ورود پرقدرت این خانواده از موتورها به بازار هوانوردی بودهاست. در نمونه -80سی2، تغییرات عمدهای نسبت به نمونههای قبلی ایجاد شد که از آن جمله میتوان به فن بزرگتر و افزودن یک طبقه کمپرسور کمفشار و یک طبقه توربین کمفشار اشاره کرد.
به منظور کمینهسازی مصرف سوخت و کنترل محدوده واماندگی، نمونه جدید -80سی2 به سامانه پره استاتور متغیر مجهز شد. پنج طبقه اول کمپرسور پرفشار این موتور میتوانند بر حسب رژیم عملکردی موتور، زاویه پرههای استاتور را تغییر دهند. این سامانه توسط دو عملگر کنترل میشود.
این موتور همچنین به ولوِ زیرکش متغیر مجهز است و زمانیکه موتور در فاز استارت قرار دارد، هوای زیرکششده در جریان ثانویه تخلیه میشود. برای بهبود عملکرد موتور، پرههای توربین با استفاده از هوای زیرکششده از کمپرسور پرفشار به صورت خارجی خنککاری میشود. همچنین سامانه کنترل الکترونیکی دیجیتال فدک، فاصله نوک پرههای توربین با پوسته داخلی را بر حسب رژیم کارکردی موتور کنترل میکند. جنرال الکتریک اولین بار سامانه کنترل روزآمد فدک را بر روی نمونههای سیاف6-80سی2 نصبشده بر روی بوئینگ 747-400 نصب کرد. در توسعه نمونه -80سی2، ملاحظات ماژولاریتی و اشتراکگذاری قطعات و مجموعهها به میزان قابلملاحظهای رعایت شدهاست.
در سالهای مختلف بهرهبرداری از این موتور گزارشهای مختلفی از مشکلات و عیوب توسط کاربران گزارش شده که غالبا منجر به صدور امریه صلاحیت پروازی توسط سازمانهای مسئول شدهاست. عمده این مشکلات مربوط به بخش پرفشار کمپرسور بودهاست. موتور سیاف6-80سی2 موفقترین عضو خانواده موتورهای سیاف6 به شمار میرود که سهم قابلتوجهی از بازار را به چنگ آوردهاست. این موتور، رکوردهای پرواز هواپیمای دو موتوره با یک موتور فعال (ایتاپس) در زمان 180 دقیقه را با هواپیماهای ایرباس ای300، ای300-310 و نمونههای بوئینگ 767 به ثبت رساندهاست.
منبع:
*نمای روبرو از موتور توربوفن CF6-80C2
