Лопатки: размер имеет значение

Этим летом самый большой в мире реактивный двигатель GE9X, предназначенный для коммерческих лайнеров Boeing 777X, доставили в Пиблс (шт. Огайо, США) — на тестовую площадку для силовых установок производства GE Aviation. Испытания идут уже несколько месяцев. Двигатель, например, подвергли обледенению длительностью 160 ч. Инженеры GE Aviation собирают показания с датчиков, установленных примерно в 50 контрольных точках. Всю эту информацию используют в ходе проектирования и производства.

Впрочем, отдельные компоненты двигателя испытывают куда дольше, пишет MRO Network. Работы с ними начались еще шесть лет назад. Испытаниям подверглись в том числе композитные лопатки вентилятора четвертого поколения, кожух вентилятора, топливные форсунки, изготовленные на 3D-принтере, и специальные легковесные материалы, больше известные как композиты с керамической матрицей.

Как отмечают в GE, совместное использование этих компонентов позволит облегчить двигатель, повысить его эффективность и снизить расход топлива. Судя по всему, авиакомпании с такой точкой зрения согласны: портфель заказов на GE9X состоит примерно из 700 двигателей.

История создания двигателей GE9X наглядно демонстрирует, как современные силовые установки увеличиваются в размерах — а вместе с ними растут и лопатки вентилятора. Засасывая воздух в двигатель, каждая из них испытывает нагрузку, равную весу девяти двухэтажных автобусов. Воздуха, который единственная лопатка перекачивает за секунду, хватит, чтобы заполнить помещение для игры в сквош.

Трансформация формы

С ходом времени лопатки вентилятора превратились из плоских пластин в трехмерные изогнутые формы. Трансформация стала результатом применения вычислительной гидродинамики (CFD), которая помогла смоделировать потоки воздуха, проходящие через вентилятор, и вычислить эффективность нагнетания воздуха. Пытаясь повысить эффективность, разработчики сократили число лопаток, улучшив их аэродинамику. В новых двигателях их меньше, чем в прежних моделях.