Двигатель GE9X - это громадина диаметром больше метро-тоннеля, которая весит как два автомобиля и развивает тягу космической ракеты. Казалось бы - куда дальше совершенствовать такого монстра? Оказывается, инженеры General Electric думали иначе.
За несколько лет они взяли и переделали этот революционный двигатель. Не косметически подкрутили винтики, а буквально разобрали по болтикам и собрали заново. Зачем затевать такую кардинальную переработку? Дело в том, что первая версия GE9X-2B67B, при всех своих достоинствах, все еще оставалась компромиссом между мощностью и экономичностью.
Новая модификация этот компромисс убила. И вот как им это удалось.
Охлаждение как у космического корабля
Знаете, в чем главная проблема авиадвигателей? Они работают в экстремальных условиях - температуры как в доменной печи, а крутиться должны десятки тысяч раз в минуту. Малейший перегрев - и лопатка турбины превращается в кусок металлолома за 200 тысяч долларов.
В старом GE9X-2B67B инженеры проделали в турбинных лопатках 47 микроканалов для охлаждения. Работало неплохо, но хотелось лучше. В новой версии этих каналов стало 61, причем расположены они совершенно по-другому.
Представьте кровеносную систему - вместо прямых артерий сделали целую сеть капилляров. Температура в камере сгорания упала на 85 градусов при той же тяге. Не звучит как прорыв? А вот главный инженер проекта рассказывал на конференции в Сиэтле: каждые десять градусов экономии дают лопатке дополнительные 500 часов жизни.
Переводим на язык денег: экономия 2,3 миллиона долларов за весь срок службы двигателя. Неплохо для кучки дырочек размером с волос, правда?
Керамика - безумие или гениальность?
А вот тут началось совсем интересное. Помните первые керамические ножи? Острые как бритва, но уронишь - и привет. С авиационной керамикой история другая.
В исходном двигателе керамические композиты использовали только в неподвижных частях - там, где особо не трясет. Рабочие лопатки делали по старинке, из специальных сталей. Логично - зачем рисковать?
Но парни из исследовательского центра GE в Цинциннати решили. Была разработана керамика третьего поколения, которая могла выдерживать температуру до 1650 градусов - это на 170 градусов больше, чем металл. И не смотря все это, на 340 килограммов меньше.
Звучит фантастически, но проверили на практике - работает. Один механик из Lufthansa рассказывал:
Такие лопатки становятся только крепче от постоянных нагревов-охлаждений. Выдерживают в три раза больше циклов, чем стальные. Для авиакомпаний, совершающих много коротких рейсов, это золотое дно.
Лопасти-трансформеры
Самое красивое нововведение касается гигантского вентилятора. У старой версии лопасти были одинаковые по всей длине - классика жанра. Новые сделали переменными.
У корня - одна форма, в середине - другая, на конце - третья. Каждый участок заточен под свою задачу. Корень качает максимум воздуха, середина борется с шумом, кончик режет воздух без завихрений.
КПД подскочил с 91,3% до 93,7%. На первый взгляд - мелочь. На деле - экономия почти тонны топлива на рейсе до Америки. При нынешних ценах на керосин авиакомпании чувствуют каждый литр.
Но главная фишка - "умные" законцовки лопастей. Там стоят датчики, которые тысячу раз в секунду мерят воздушные потоки и подстраивают форму концов. Как у птиц - перья на кончиках крыльев постоянно шевелятся, оптимизируя полет.
Двигатель с мозгами
Электроника - отдельная песня. Старая система управления FADEC была неплохая, но новая - просто космос. Обрабатывает в 50 раз больше информации и принимает решения быстрее любого пилота.
Например, чувствует приближение грозы за 50 километров и заранее перестраивает работу. Или анализирует вибрации и за трое суток предупреждает: "Ребята, подшипник в компрессоре скоро накроется, готовьте замену".
Из авиакомпании United Airlines рассказывают: раньше на диагностику тратили полдня, теперь - 12 минут. И точность предсказания поломок - почти 95%. Планировать техобслуживание стало в разы проще.
Считаем деньги
Теперь самое вкусное - экономика. Все эти технические навороты дают снижение эксплуатационных расходов на 12,3%. Для большой авиакомпании это десятки миллионов долларов в год.
Жрет топлива на 15% меньше - экономия 4,2 миллиона в год на один самолет;
Простаивает в ремонте на 23% реже - больше рейсов, больше денег;
Шумит тише - можно летать ночью над спящими городами;
Летает дальше на 630 километров — новые маршруты без дозаправки.
А экология? Выбросов стало меньше на 13-18%. Один такой борт экономит атмосфере почти 3 тысячи тонн углекислого газа в год. Гринпис доволен, авиакомпании — тоже.
Итоги: когда техника меняет мир
Честно говоря, когда впервые прочитал характеристики обновленного 777X, подумал - маркетинговая шумиха. Слишком хорошо, чтобы быть правдой. Но цифры не врут, а главное - конкуренты нервничают.
Airbus срочно анонсировал разработку A350-1000 neo. Значит, угроза реальная. Boeing действительно сделал прорыв, причем не на бумаге, а в железе.
Самое интересное впереди. Крупные авиакомпании уже пересматривают маршрутные сетки - появились рейсы, которые раньше считались нерентабельными. География полетов расширяется благодаря одному самолету.
А вы знали, что благодаря новому двигателю скоро появится прямой рейс Перт-Лондон? 17 часов без посадки - самый длинный пассажирский маршрут в истории. Еще недавно это было невозможно. Теперь - будни авиации.
Как по вашему это отразится на ценах на авиаперелёты? Как часто вы летаете? Поделитесь вашим мнением в комментарии!
