نگاهی دقیق‌تر به بزرگ‌ترین موتور توربوفن جهان

کمتر از یک ماه پیش، اداره هوانوردی فدرال آمریکا (اف‌ای‌ای) گواهینامه صلاحیت پروازی بزرگ‌ترین موتور توربوفن جهان جی‌ئی9اکس را صادر کرد. این موتور قرار است بر روی جت مسافربری پهن‌پیکر جدید بوئینگ موسوم به 777اکس نصب شود. روزهای خوش هواپیماهای چهار موتوره تشنه سوخت مانند بوئینگ 747 و ایرباس ای380 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 بی777اکس به دو دستگاه موتور جی‌ئی9اکس هر کدام با نیروی پیشران 105 هزار پاوند نیاز دارد، اگرچه این موتور رکورد نیروی پیشران 134 هزار و 300 پاوند را به ثبت رسانده‌است. قطر فن این موتور به 3.4 متر می‌رسد.

جنرال‌ الکتریک طراحی فن موتور جی‌ئی9اکس 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 جی‌ئی90 و جی‌ئی‌نکس به ترتیب 22 و 18 پره فن دارند، موتور جی‌ئی9اکس دارای 16 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 2400 درجه سانتی‌گراد را تجربه می‌کند، از مواد مرکب ماتریسی سرامیکی استفاده کرده‌اند. نسبت گذردهی این موتور 10 به یک و نسبت فشار آن 60 به یک اعلام شده‌است.

جنرال الکتریک در فوریه 2012، نخستین گام‌ها برای توسعه این موتور را برداشت. آزمایش‌های زمینی اولین نمونه پیش‌تولیدی این موتور در بهار 2016 انجام شد و برای صحه‌گذاری معماری کلی موتور و تصدیق عملکرد آیرودینامیکی، کارآیی حرارتی آیروترمال و تجهیزات مکانیکی آن 375 سیکل در قالب 335 ساعت آزمایش انجام شد. در زمستان 2017، آزمایش‌های مربوط به یخ‌زدایی در 50 نوبت انجام شد. انتظار می‌رود مصرف سوخت این موتور نسبت به نمونه جی‌ئی90، ده درصد کاهش داشته باشد. جنرال الکتریک برای توسعه این موتور پرقدرت روزآمد بیش از دو میلیارد دلار سرمایه‌گذاری کرده‌است.

منبع:

popsci

*آزمایش موتور GE9X در شرایط یخ‌زدگی [فیلم]

*تایید صلاحیت پروازی موتور توربوفن پرقدرت GE9X