lot
Letectví

Největší letecký motor na světě prošel úspěšně certifikací, Boeing testuje už čtvrtý 777X

Motor GE9X na Boeingu 777X. Foto: Dan Nevill from Seattle, WA, United States / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)
Motor GE9X na Boeingu 777X. Foto: Dan Nevill from Seattle, WA, United States / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)
Certifikační proces největšího motoru na světě trval přes tři roky.

Americký úřad civilního letectví (FAA) schválil provoz největšího leteckého motoru na světě. Motor GE9X bude pohánět nejdelší osobní letadlo na světě, Boeing 777X.

O schválení jako první informoval server Aviation Week, GE Aviation později o udělení certifikace informoval v tiskové zprávě.  Pro General Electric jako jeho výrobce i Boeing jde o zásadní posun v přípravě na schválení celého letadla k běžnému provozu.

Společnost General Electric začala s testováním motoru už v květnu 2017, v březnu 2018 s motorem poprvé vzlétlo letadlo. GE pro první testování využívalo Boeing 747. K udělení certifikátu došlo po zhruba pěti tisících hodinách provozu a 8000 cyklech.

Nový model vychází z motoru GE90, má být ale o deset procent úspornější. Průměr dmychadla je 134 palců (340 cm), nejvíce ze všech motorů. Lopatky jsou z kompozitních materiálů. Jsou lehčí a pevnější než například z titanu. Lopatek je oproti předchůdci méně: místo 22 celkem 16. Průtok vzduchu přes motor je větší, díky čemuž je i úspornější. Motor má vzletový tah 470 kN.

Testování motoru provázely některé potíže, které schvalování oddálily. Přišlo se na ně při finální fázi testování za extrémních podmínek, které nejsou běžné pro provoz letadla, ale nutné pro samotné schvalování. Šlo o nadměrné opotřebení titanových částí statoru. Rychlejší opotřebení dílů by znamenalo pro aerolinky problém v podobě častějších oprav motorů. Podobné problémy měl výrobce motorů Rolls-Royce s motory pro dreamlinery. GE už vyvinula odolnější díly, ale musí je znovu testovat.

Boeing současně pokračuje v testování nového dálkového letadla 777X. Minulý týden zařadil do provozu již čtvrtý testovací letoun.

 

34 Komentáře
nejnovější
nejstarší nejlépe hodnocené
Inline Feedbacks
View all comments
Tom

Ja bych to videl tak… ze tento velky motor, je motor. Je velky.. a je to motor

Pavel G.

Autor se trochu uklepl, hmotnost motoru je 20 000 lb ne kg, takže 9,1 tuny a ne 18 tun, jak je uvedeno v článku.. https://en.m.wikipedia.org/wiki/General_Electric_GE9X

Pavel G.

Ok, i tak si myslím, že těch 18 tun je out. Stávající motory u B777 váží cca. 8 – 9 tun (GE90 podle varianty) případně o půl tuny méně (RR Trent 800). Oba motory mají srovnatelný tah, čili nový motor by měl zhruba poloviční poměr tah/kg, tedy podle mě nesmysl. Taky takhle velká změna hmotnosti by znamenala zásadní změny v konstrukci letadla, především nejnamáhanějšího spojení trup – křídlo. BTW potkal jsem i údaj 18 tun, ale u něj byla poznámka že se jedná o hmotnost včetně testovacího pylonu..

jan

To to bude krásně praskat.Kompozity jsou sice dobré pro dopravní prostředky ale rozhodně nevydrží kombinaci změny tlaku a teplot a mechanických namáhání.Už se těším na první katastrofické lety hlavně přes moře!Juchůůů.

Dan

Doporučuji Vám honem rychle utíkat do General Electric a všem inženýrům, co několik let strávili vývojem nového motoru, tuhle informaci oznámit.

kulhán

No tak poslední léta platí, že co se vyvíjí stojí za pěkný prd.
Takže bych se přiklonil spíše k tomu, že budou problémy.

Y.K.

Nejhorší je, když to vypustí z pusy někdo, kdo se ani nesnaží pochopit komplexnost technologií proudových motorů. Problémy nejsou protože to stojí za prd, letecký motor je fascinující sbírka nejdražších technologií, jaké si dovedete představit a lacině provedený tam fakt není ani šroubek. Problémy se vyskytují proto, že se vždy hranice posune na hranice technologických možností. Kvůli ekonomice provozu a emisním vlivům. Kvůli účinnosti se zmenšují tolerance, kvůli N0x se zvyšují tlaky a pracovní teploty, turbíny pracují v prostředí s teplotou dalece přesahující bod tavení titanu. A to vše musí mít minimální možnou hmotnost a přitom neuvěřitelno pevnost, protože to… Číst vice »

Jirka

Titan má bod tavení 1668C. Opravdu jsou pracovní teploty turbín přes tuto teplotu?

VíKo

To jsem se chtěl zeptat taky.

Y.K.

Na vstupu při vysokém výkonu. Přesné teploty budou v dokumentaci každého typu, ale co tak vím obecně, ve spalovací komoře na vstupu do turbíny může být i přes 2000 °C. Připadá mi, že to dokládá i nutnost lopatky turbíny chladit a vypouštět do mezní vrstvy profilu lopatek chladící vzduch, aby nedošlo k natavení. Kdyby teploty byly pod bodem tvaní, není chlazení potřeba.

https://i.stack.imgur.com/ghnkw.jpg

Jirka

To ano, ale ty lopatky bývají z niklových slitin, ne z titanových. Ty slitiny se taví při cca 1400C. To chlazení umožňuje použití při teplotě vyšší než je jejich bod tání, ale ten rozdíl oproti titanu je cca 200C-300C. Jedině ještě zbývá použití CMC (ceramic matrix composites), ty moc neznám, ale ty teploty budou určitě vyšší.

Y.K.

Ono to bude jak kde. V 60 letech to byla výhradně žáruvzdorná ocel (takové ty čudící motory), dnes to bude spíše titan na HP turbíně. A také kolik hmotnosti chcete ušetřit, protože titan je lehký. Teplota pochopitelně prodce klesá s každým stupněm turbíny, takže HP může mít titanové lopatky, LP může mít z niklové slitiny, ale klidně také titan kvůli hmotnosti. Třeba RollsRoyce dělá monokrystalivký titan, GE popravdě nevím. A je pravda, že se leckde používá i keramický coating, který rapidně zvyšuje odolnost lopatek. Ale nejdem znalec všech motorů, to ani náhodou. 🙂

Jirka

Dobrý den, mám dojem, že je něco pleteno :-).
https://thomas-sourmail.net/coatings/materials.html
Titanové slitiny jsou zejména v kompresorové části.
Titan je lehký a pevný, ale má špatnou oxidační odolnost.
Niklové slitiny jsou lepší pro turbínové lopatky.
Monokrystalické lopatky se dělají ze slitin niklu.
Ano, keramické nástřiky zvyšují životnost niklových lopatek.
Ano, titan je legura v niklových slitinách.
TiAl, jsou až pro nízkotlaké lopatky, kde je nižší teplota.

Toto platí pro většinu motorů, zejména těch historických. Dělá se i vývoj vysokoteplotních titanových slitin, ale nevím o tom, že by byly už nasazeny.

Y.K.

No vidíte, se to tu pěkně rozjelo. Díky za rozšíření obzoru, jsem se zase poučil. Zajímalo by mě co je přesně ta „Niklová superslitina“. Tady se třeba píše: … about 10 different elements including nickel, aluminium, chromium, tantalum and titanium. To už působí skoro jako kovový kompozit.

Dost zajímavý článek: https://www.theengineer.co.uk/rolls-royce-single-crystal-turbine-blade/

Jirka

Myslím, že na wikipedii to mají celkem dobře. jsou tam i odkazy, např. na stránky univerzity v Cambridge.
https://en.wikipedia.org/wiki/Superalloys
Ano, jedná se o vícefázovou soustavu. Mikrostruktura vypadá jako kompozit, ale chová se jinak. Základem je přítomnost intermetalika Ni3(Al,Ti) a jeho vlastnosti.

Y.K.

Kouknu, díky.

Y.K.

Ještě pokud by někoho zajímalo chlazení statorových a rotorových lopatek turbíny. Je to dost fascinující. Zjednodušené principiální modely proudových motorů se něčemu takovému vůbec nevěnují. 🙂
http://aeromodelbasic.blogspot.com/2012/01/turbine-coolingnozzle-guide-vane-and.html

Martin V.

Celkem souhlas, jen se mi nezdá druhá část téhle věty: „Kvůli účinnosti se zmenšují tolerance, kvůli N0x se zvyšují tlaky a pracovní teploty.“ Ony totiž NOx vznikají při spalování z molekulárního kyslíku a dusíku pokud jsou po dostatečnou dobu drženy spolu při dostatečně vysokém tlaku a teplotě. https://en.wikipedia.org/wiki/Zeldovich_mechanism A právě proto, že obojí prospívá termodynamické účinnosti, tak moderní spalovací motory všeho typu produkují oxidy dusíku hojně a různými triky se tomu konstruktéři snaží bránit.

Y.K.

Tak to bohužel, chemii moc nerozumím, mám spíše technickou kebuli. 🙂 Přebírám spíše z obecnějších prohlášení, kde se uvádí, že jedním z hlavních prvků ovlivňujícím produkci oxidů dusíku je kompresní poměr a provedení spalovací komory včetně palivových trysek.

https://www.easa.europa.eu/eaer/topics/technology-and-design/aircraft-engine-emissions

Ještě jsem vygooglil toto, ale mám to zatím jen zběžně prolétnuté:
file:///Users/boko/Downloads/219-Article%20Text-675-1-10-20200618.pdf

Každopádně díky, podnětná diskuse.

Y.K.

o Pardon, ten spodní odkaz moc neposlouží. 😀

Vlk

Je zajímavé, že doposud problémy nejsou……….

Y.K.

A to víte nebo si to myslíte? Pokud jste někdy letěl triplsedmou 777-300ER nebo 777-200ER s motory GE, tak ty mají kompozitová dmychadla.

Jiří Kocurek

Radovat se z letecké katastrofy nebo se na ni těšit, nebo ji někomu přát, něco takového dokáže jenom zmrd nebo psychopat.

Petr

Slušné dílo. Lopatky jsou už z 3d tisku?

mikiqex

Ano, a nejen lopatky. Z 3D tisku je tam nějakých 300 součástek v 7 komponentách (palivové trysky, směšovače paliva, čidla teploty, tepelné výměníky nebo odlučovače).

Y.K.

U těch ostatních součástek bych i věřil, ale lopatky dmychadla uvádí jako převážně ručně vyráběné.
https://youtu.be/eoNySabChvA

Jirka

V motoru jsou i jiné lopatky, vaši předřečníci je nespecifikovali. Kompresorové nízko a vysokotlaké, turbínové vysoko a nízkotlaké. Osobně jsem četl o 3D tisku nízkotlakých turbínových lopatek z TiAl. Jak je tomu u tohoto motoru, nevím.

Y.K.

To máte pravdu. Příliš jsem se upnul na dmychadlo.

...

S jakým ETOPS?

mikiqex

Zdroje jsem pochopil tak, že ETOPS potřebuje 3000 hodin, takže testování ETOPS ještě probíhá. Starší GE90 má 330 (někde jsem četl 350), takže počítám, že míří někam na 380, protože A350XWB má 370 🙂 To již v principu znamená let odkudkoliv kamkoliv, třeba Auckland – Cape Town, takže větší ETOPS nedává moc smysl.

Y.K.

Mám dojem, že ETOPS, konkrétně část „ETOPS type approval“ není na motory, ale na typ letounu, resp. na celou sestavu drak+motory. Zkoušky se provádí v rámci certifikačních letů. Což dává logiku, slabina v třeba palivové soustavě může diskvalifikovat jinak extrémně spolehlivý motor.

Radiátor

Ta 747 s tím obřím motorem je značně komická 🙂