Войти
| GE9X | |
|---|---|
 | |
| GE9X под крылом 777X во время развертывания в марте 2019 г. | |
| Тип | ТРДД |
| Национальное происхождение | США |
| Производитель | GE Aviation |
| Первый запуск | Апрель 2016 г. |
| Основные приложения | Boeing 777X |
| Стоимость программы | Более 2 миллиардов долларов |
| Стоимость единицы | US $ Прейскурантная цена 41,4 миллиона долларов (2016 г.) |
| Разработано на основе | Общие Electric GE90 |
General Electric GE9X - это турбовентиляторный двигатель с большим байпасом, разработанный GE Aviation специально для Boeing 777X. Первый полет на суше состоялся в апреле 2016 года, а первый полет - 13 марта 2018 года. в начале 2020 года на нем был установлен первый полет 777-9. 25 сентября он получил сертификат типа FAA. Заимствован из модели General Electric GE90 с большим вентилятором., усовершенствованные материалы, такие как CMC, более высокая степень двухконтурности и степени сжатия, она должна повысить топливную эффективность на 10% по сравнению с предшественником. Он рассчитан на тягу 110 000 фунтов-силы (490 кН).
В феврале 2012 года GE объявила об исследованиях более эффективной производной модели, получившей название GE9X, для установки на оба варианта -8/9 нового Boeing 777X. Он должен был иметь такой же диаметр вентилятора 128 дюймов (325 см), что и GE90-115B, с уменьшением тяги на 15 800 фунтов-силы (70 кН) до нового значения 99 500 фунтов-силы (443 кН) на двигатель. Мощность двигателя -8X должна была быть снижена до 88 000 фунтов-силы (390 кН).
В 2013 году диаметр вентилятора был увеличен на 3,5 дюйма (9 см) до 132 дюймов (335 см). В 2014 году тяга была немного увеличена с 102 000 до 105 000 фунтов силы (450 до 470 кН), а диаметр вентилятора - до 133,5 дюймов (339 см). Первый двигатель должен был пройти наземные испытания в 2016 году, летные испытания начнутся в 2017 году, а сертификация - в 2018 году. Из-за задержек первые летные испытания были проведены в марте 2018 года, а сертификация ожидается в конце 2019 года.
Первый тестируемый двигатель (FETT) завершил свой первый тестовый запуск в апреле 2016 года. Проведя 375 циклов и 335 часов испытаний, была подтверждена его архитектура (как система, а не как набор модулей) для аэродинамических характеристик, проверки механической системы и проверки аэротермического нагрева.
GE9X прошел испытания на обледенение зимой 2017 года. FETT наконец был использован для 50 холодных погодных контрольных точек, таких как наземный туман или естественное обледенение, незначительные модификации включали настройку деталей с использованием аддитивного производства для нескольких опор, использованных в течение месяца; Сертификация и оценка обледенения будут завершены зимой 2017-2018 гг. в Виннипег, Манитоба.
После завершения испытаний для моделирования условий большой высоты, GE9X не должен иметь ледяных кристаллов обледенения (ядро обледенение), что было проблемой для GEnx. Теперь это лучше понято, как и традиционный изморозь. Усовершенствованиями, разработанными для GEnx, были регулируемые дверцы перепускного клапана : воздушный поток улучшается за счет того, что они открываются внутрь в путь потока между бустером и компрессором высокого давления, естественным образом выбрасывая лед и песок, чтобы предотвратить их попадание в активную зону.
Незначительные настройки между FETT и вторым двигателем для тестирования (SETT) имеют решающее значение для достижения целей его эффективности: в горловине между турбиной высокого давления на входе турбины низкого давления, точка защемления турбины изменяется, чтобы задать рабочую линию компрессора, турбины и вентилятора 134,5 дюйма (342 см). Лопатки в задней части 11-ступенчатого компрессора высокого давления имеют высоту чуть более 1 дюйма (25 мм). Зазор переднего конца компрессора ВД был изменен, поскольку компрессор был настроен с момента первоначальных испытаний в начале 2013 года. УСТАНОВКА, похоже, соответствует расчетным параметрам функции потока и работоспособности. Его тестирование началось 16 мая 2017 г. в Пиблс, Огайо, через 13 месяцев после FETT; он первый, который будет построен в соответствии с окончательным производственным стандартом для сертификации. Во время экстремальных условий испытаний FAA 150 часов в блоке рычаги привода с регулируемой лопаткой статора (VSV) вышли из строя, и их модификация привела к 3-месячной задержке. К маю 2018 года к нему присоединились еще четыре тестовых движка.
Программа сертификации началась в мае 2017 года. Восемь других тестовых движков будут задействованы в кампании по сертификации, плюс один для настроенной сертификации ETOPS с гондолой Боинга. Ядро, которое будет работать в Эвендейле, Огайо, высотной испытательной камере для аэромеханических и вибрационных испытаний и испытательных двигателей 003, 004 и 007, будет собрано и завершено в 2017 г. четвертый двигатель, который пройдет наземные испытания в третьем квартале перед полетом на испытательном стенде позже в том же году из Викторвилля, Калифорния. С начала 2018 года для четырех летно-испытательных самолетов 777-9 будут поставлены восемь двигателей, соответствующих требованиям, плюс пара запасных частей. Его сертификация типа запланирована на четвертый квартал 2018 года.
10 ноября 2017 года он достиг рекордной тяги в 134 300 фунтов силы (597 кН) в Peebles, новом Мировой рекорд Гиннеса побил рекорд GE90-115B 127 900 фунтов силы (569 кН), установленный в 2002 году. К тому времени пять двигателей прошли испытания. Второй двигатель пройдет 150-часовой блок-тест FAA в своих эксплуатационных пределах, работая в условиях тройной красной черты: максимальная скорость вентилятора, максимальная скорость сердечника и максимальная температура выхлопных газов. Третий двигатель находится в Пиблсе, а пятый отправится в Виннипег для испытаний на обледенение, которые начнутся к концу 2017 года, а три других двигателя в настоящее время находятся на стадии сборки. Первые двигатели для летных испытаний 777X будут отправлены в 2018 году, а начальный полет 777-9 - в начале 2019 года. Четверть сертификационных испытаний была проведена к маю 2018 года: обледенение, боковой ветер, впуск, вентилятор и ускоритель аэромеханика, HP турбина аэромеханика и тепловизор.
GE Propulsion Test Platform 747-400 Поскольку он больше, чем GE90, для тестирования подходит только 747-400 с большими стойками главной передачи и большими шинами, а не предыдущий -100 GE испытательный стенд, и испытываемый двигатель наклонен на 5 ° больше, чем оригинальный CF6. Boeing построил большой пилон специальной конструкции для испытательного стенда. Подвешенный на стойке 19 футов (580 см), четвертый двигатель программы был установлен в ноябре, чтобы начать летные испытания в конце 2017 года. Вентилятор 134 дюйма (340 см) заключен в 174-дюймовый (440 см) вентилятор. гондола с дорожным просветом 1,5 фута (0,46 м). Он весит 40 000 фунтов (18 т) с индивидуальным пилоном и усилением крыла, по сравнению с 17 000 фунтов (7,7 т) у моделей CF6 -80C2 и его пилона.
В феврале 2018 г. Первый полет GE9X был задержан из-за проблем, обнаруженных в рычагах регулируемых лопаток статора HPC (VSV). Они должны быть изменены для серийного двигателя, но не повлияют на его поток. Также программа Проверка обнаружила коррозию корпуса вентилятора и пределы аэродинамического профиля турбины высокого давления на двигателях CF6 испытательного стенда 747. Он впервые полетел 13 марта с предыдущей конструкцией внешнего рычага VSV. В начале мая первый этап летных испытаний из двух был завершен после 18 полетов и 110 часов: после проверки самолета и систем был исследован высотный диапазон GE9X и оценены его крейсерские характеристики, второй этап планируется начать в третий квартал.
К октябрю 2018 года была завершена половина сертификации, и используются восемь прототипов, в основном в Пиблс, Огайо : # 1 будет храниться; отвал будет намеренно отделен от ступицы №2 на взлетной мощности; после бокового ветра наземных испытаний, №3 будет использоваться для циклических и нагрузочных испытаний каскадного узла реверсора тяги ; бортовой № 4 будет исследовать больше краев диапазона полета , например, малые высоты для сертификационных летных испытаний с ноября по март; №5 будет проверять несбалансированную выносливость для проверки уровней вибрации перед сертификацией ETOPS; №6 пройдет тесты приема позже в 2018 году; после испытаний турбины низкого давления на перегрев, № 7 выдержит вторую кампанию обледенения в Виннипеге, Манитоба ; №8 будет подготовлен к середине октября для испытаний на выносливость с тройной красной линией FAA 150 часов. Ожидается, что с ноября в Эверетт, Вашингтон, восемь двигателей, отвечающих требованиям, плюс два запасных, будут установлены на первом 777-9, чтобы завершить большинство летных испытаний в 2019 году и ввести обслуживания в 2020 году.
Второй этап из 18 рейсов начался 10 декабря для оценки программного обеспечения и высокой производительности до первого квартала 2019 года до его Сертификация FAA в том же году. К тому времени тесты на проглатывание воды, перегрев и боковой ветер были завершены, перед тем как вынуть лезвие, град, проглотить птицу и испытать блокировку или выносливость. Летные испытания проводятся в Викторвилле, Калифорния, и простираются до Сиэтла, Колорадо-Спрингс, Колорадо, Фэрбенкс, Аляска и <58.>Юма, Аризона.
К 4 января 2019 года было выполнено восемь испытательных полетов и 55 часов работы. В конце января картер и задняя стойка рамы турбины были повреждены во время испытания на извлечение лопаток, и затронутые компоненты были исправлены. В начале мая кампания летных испытаний была завершена через 320 часов и была сосредоточена на крейсерских полетах на большой высоте сжигании топлива. Неисправность компрессора была обнаружена во время предпродажных испытаний двигателя, когда первые двигатели были установлены на прототипе 777X. Двигатели должны быть модифицированы до окончательного сертифицируемого стандарта конфигурации перед первым полетом, отложенным после ранее ожидаемого 26 июня. Проблема является механической, а не аэродинамической, не влияет на характеристики или конфигурацию двигателя, и находится в передней части 11-ступенчатого максимума. -давление компрессор. Перед сертификацией заключительные испытания включают в себя испытание на полную долговечность, заменяющее обычное испытание «тройной красной чертой» при максимальных температурах, давлении и скорости, поскольку современные двигатели с высокой степенью двухконтурности не могут достичь всех максимальных условий вблизи уровня моря. Модернизация статора компрессора высокого давления, вероятно, перенесет сертификацию двигателя на осень, в результате чего первый полет 777X будет отложен до 2020 года.
25 января 2020 года GE9X совершил свой первый полет на 777X, который пролетел 3 часа. и 52 минуты до посадки на Боинг Филд. 28 сентября GE объявила о своем сертификате типа FAA, поскольку восемь испытательных двигателей отработали 8000 циклов и 5000 часов работы. Для получения сертификата ETOPS необходимо выполнить 3000 циклов наземных испытаний для ввода в эксплуатацию.
GE9X должен повысить топливную эффективность на 10% по сравнению с GE90. Его общий коэффициент давлений 61: 1 должен помочь обеспечить на 5% меньший удельный расход топлива (TSFC), чем у XWB-97, с затратами на обслуживание, сопоставимыми с GE90-115B. За начальной тягой в 105 000 фунтов-силы (470 кН) последуют варианты с пониженным номиналом на 102 000 и 93 000 фунтов-силы (450 и 410 кН). GE инвестировала в его развитие более 2 миллиардов долларов. Его гондола имеет ширину 184 дюйма (4700 мм).
Наибольший прирост эффективности достигается за счет повышения эффективности тяги вентилятора с более высокой степенью двухконтурности. Коэффициент байпаса планируется 10: 1. Диаметр вентилятора 134 дюйма (340 см). У него всего 16 лопастей, тогда как у GE90 - 22, а у GEnx - 18. Это делает двигатель легче и позволяет вентилятору низкого давления (LP) и бустеру вращаться быстрее, чтобы лучше соответствовать его скорости с двигателем. Турбина НД. Лопасти вентилятора имеют передние кромки из стали и задние кромки из стекловолокна, которые лучше поглощают удары птиц и обладают большей гибкостью, чем углеродное волокно. Композитные материалы из углеродного волокна четвертого поколения, составляющие основную часть лопастей вентилятора, делают их легче, тоньше, прочнее и эффективнее. Использование композитного корпуса вентилятора также снизит вес.
Компрессор высокого давления (HP) эффективнее до 2%. Поскольку вентилятор GE90 129,5 дюйма (329 см) оставлял мало места для улучшения коэффициента байпаса, GE стремилась повысить эффективность за счет увеличения общего коэффициента давления с 40 до 60, сосредоточив внимание на повышении коэффициента сжатия сердечника высокого давления с 19: 1 до 27. : 1 за счет использования 11 ступеней компрессора вместо 9 или 10 и камеры сгорания с двойным кольцом с предварительным завихрением (TAPS) третьего поколения вместо предыдущей камеры сгорания с двойным кольцом. Композиты с керамической матрицей (CMC), способные выдерживать более высокие температуры, используются в двух вкладышах камеры сгорания, двух соплах и кожухе от кожуха CFM International LEAP ступени 2 турбины .. КМЦ не используются для лопаток первой ступени турбины, которые должны выдерживать экстремальные тепловые и центробежные силы. Эти усовершенствования запланированы для следующей итерации технологии двигателей.
Турбина высокого давления кожух первой ступени, сопла турбины высокого давления первой и второй ступеней и Внутренняя и внешняя облицовка камеры сгорания изготовлена из КМЦ, только статических компонентов, работающих на 500 ° F (260 ° C) более горячих, чем сплавы никеля с некоторым охлаждением. КМЦ в два раза прочнее и на одну треть легче металла. Компрессор спроектирован с аэродинамикой 3D и его первые пять ступеней представляют собой моноблоки, комбинированные лопаточно-дисковые. Камера сгорания предназначена для сжигания обедненной смеси для большей эффективности и 30% NOx с запасом по CAEP / 8. Компрессор и турбина высокого давления изготовлены из металлического порошка . Профили турбины низкого давления, изготовленные из алюминида титана (TiAl), прочнее, легче и долговечнее, чем детали на основе никеля. 3D-печать используется для производить детали, которые иначе было бы невозможно изготовить с использованием традиционных производственных процессов. Для CMC требуется на 20% меньше охлаждения.
| Вариант | 105B1A |
|---|---|
| Тип | Двойной ротор, осевой поток, ТРДД с большим байпасом |
| Камера сгорания | Одноканальный двухкольцевой завихритель с предварительным смешиванием |
| Управление | двухканальный FADEC |
| Компрессор | 1 вентилятор, 3-ступенчатый НД, 11-ступенчатая HP |
| Турбина | 2-ступенчатая HP, 6-ступенчатая LP |
| Вентилятор | 134 дюйма (340 см) диаметром, 16 широких хордовых композитных лопаток |
| Длина | 224,0 дюйма (5689,6 мм) [от вращателя вентилятора до заднего фланца TRF] |
| Ширина × высота | 161,3 × 163,7 дюйма (4097,0 × 4158,0 мм) |
| Коэффициент байпаса | 9,9: 1 |
| Общий коэффициент давления | 60: 1, коэффициент давления высокого давления: 27: 1 |
| Масса | 21230 фунтов (9630 кг) |
| Взлетная тяга | 110000 фунтов-силы (490 кН) |
| Тяга / масса | 5,2 |
| об / мин, 100% | LP 2355, HP 9561 |
Соответствующие разработки
Аналогичные двигатели
Связанные списки
 | На Викискладе есть материалы, связанные с на General Electric GE9X. |
