General Electric GE90

редактировать

GE90
Самый мощный двигатель в мире ( Рекордсмен мира!) (2678713012).jpg
GE90-115B
ТипТурбореактивный двухконтактный двигатель
Национальное происхождениеСША
ПроизводительGE Aviation
Первый запускМарт 1993
Основные приложенияBoeing 777
Произведены1993-настоящее время
Количество построенных2800 к июлю 2020 года
Стоимость программы2 миллиарда долларов, высокая тяга: 500 миллионов долларов
Стоимость единицыдолларов США 27,5 миллионов долларов США по прейскуранту (2011 г.)
Разработан вGeneral Electric GEnx. Engine Alliance GP7000. General Electric GE9X

General Electric GE90 - это семейство байпаса высокого давления турбовентиляторные авиационные двигатели, построенные GE Aviation для Boeing 777, с номинальной тягой от 81 000 до 115 000 фунтов силы (от 360 до 510 кН). Он поступил на вооружение British Airways в ноябре 1995 года. Это один из трех вариантов для версий 777-200, -200ER и -300, а также эксклюзивный двигатель для -200LR, -300ER и 777F.. Это был самый мощный и самый большой реактивный двигатель , пока его преемник с более широким вентилятором на 6 дюймов (15 см), 110 000 фунтов силы (490 кН) GE9X не приводил в действие Boeing 777X первый полет в январе 2020 года.

Содержание
  • 1 Разработка
  • 2 Дизайн
  • 3 История эксплуатации
    • 3.1 Записи
  • 4 Инциденты
    • 4.1 Отказы раздаточной коробки передач
  • 5 Технические характеристики
  • 6 Производные
    • 6.1 GEnx
    • 6.2 GP7000
    • 6.3 GE9X
    • 6.4 LM9000
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
    • 8.1 Примечания
  • 9 Внешние ссылки
Разработка
1998 CFD-моделирование воздушного потока через двигатель

GE90 был разработан на основе NASA 1970-х Energy Efficient Engine, вариант прототипа General Electric CF6. GE36 Un-Ducted Fan (propfan ) предназначался для замены ТРДД CFM International CFM56 с большим байпасом, который изначально был неконкурентоспособным по сравнению с конкурентом IAE V2500. Однако, когда V2500 столкнулся с техническими проблемами, продажи CFM56 резко возросли. GE не была заинтересована в том, чтобы GE36 уничтожил CFM56, и хотя «UDF можно было сделать надежным по более ранним стандартам, турбовентиляторные двигатели стали намного, намного лучше». Однако компания GE интегрировала технологию лезвий UDF непосредственно в GE90.

Двигатель GE90 был запущен в 1990 году. GE Aviation объединилась с Snecma (Франция, 24%), IHI (Япония) и Avio (Италия) для программы. Первоначально GE90 был лишь одним из трех вариантов модели 777, и GE Aviation тогдашний генеральный директор Брайан Х. Роу заплатил бы за разработку, установив его на A330, но стратегией Airbus для дальнемагистральных перевозок был четырехдвигательный A340, который упустил рынок, отдавая предпочтение близнецам.

, более крупной и более тяговой версии -115B, которая используется в втором поколении 777 (-300ER, -200LR и -200F) впервые был запущен на заводе GE в Пиблс, Огайо, в ноябре 2001 года.

Дизайн
GE90- Диаметр 115B составляет 128 дюймов (325 см), а у фюзеляжа 777 - 244 дюйма (620 см)

10-ступенчатый компрессор высокого давления GE90 развил рекордное для отрасли соотношение давлений 23: 1 и приводится в движение 2 ступенчатая, с воздушным охлаждением, турбина высокого давления. 3-ступенчатый компрессор низкого давления, расположенный непосредственно за вентилятором, нагнетает сердечник. Вентилятор / ЦНД приводится в движение 6-ступенчатой ​​турбиной низкого давления.

Варианты с большей тягой, GE90-110B1 и -115B, имеют архитектуру, отличную от архитектуры более ранних версий GE90. General Electric включила усовершенствованный вентилятор большего диаметра, сделанный из композитных материалов, который увеличивал тягу на малых скоростях полета. Однако GE также потребовалось увеличить мощность сердечника, чтобы улучшить чистую тягу на высоких скоростях полета. Следовательно, GE решила увеличить производительность сердечника, чего они достигли, удалив одну ступень с задней стороны компрессора высокого давления и добавив дополнительную ступень к компрессору низкого давления, что более чем компенсировало снижение степени сжатия компрессора высокого давления, что привело к чистое увеличение массового расхода активной зоны. Варианты GE90 с большей тягой - первые серийные двигатели со стреловидными лопастями ротора. гондола имеет максимальный диаметр 166 дюймов (4200 мм).

История эксплуатации

В качестве одного из трех двигателей, доступных для нового Boeing 777, GE90 был Совершенно новый дизайн стоимостью 2 миллиарда долларов, предназначенный для обслуживания трансокеанских маршрутов, в отличие от предложений от Pratt Whitney и Rolls-Royce, которые были модификациями существующих двигателей.

Первый Boeing 777 с двигателем General Electric был доставлен British Airways 12 ноября 1995 года. Самолет с двумя GE90-77B был принят на вооружение пятью днями позже. Первоначальное обслуживание было затронуто опасениями по поводу износа подшипников коробки передач, в результате чего авиакомпания временно отозвала свой парк 777 из трансатлантического обслуживания в 1997 году. В том же году самолеты British Airways вернулись в полную эксплуатацию.

Проблемы с разработкой и тестированием GE90 привели к задержкам в сертификации Федерального управления гражданской авиации. Вдобавок увеличенная мощность GE90 еще не использовалась авиакомпаниями, и это был также самый тяжелый двигатель из трех доступных вариантов, что делало его наименее популярным вариантом, в то время как Rolls-Royce занимал первое место. British Airways вскоре заменила GE90 двигателями Rolls-Royce на своих 777.

Двигатель GE90-115B

Для дальнемагистральных версий Boeing 777 второго поколения (позже названных 777-200LR, 777-300ER и 777F), для соответствия техническим условиям требовалась большая тяга. General Electric и Pratt Whitney настаивали на заключении принципа «победитель получает все» в связи с вложением 500 миллионов долларов в модификации двигателя, необходимые для выполнения требований. GE получила статус единственного поставщика двигателей для вариантов двигателей с большей тягой для 777-200LR, -300ER и 777F. Усовершенствованная версия поступила на вооружение Air France в мае 2004 года.

Двигатели GE90-110B1 и -115B повышенной мощности в сочетании с вариантами 777 второго поколения -200LR и -300ER были основным драйвером. продаж близнецового самолета обогнал конкурирующую серию A330 / 340. Использование двух двигателей дает преимущество в типичных эксплуатационных расходах примерно на 8–9% для -300ER по сравнению с A340-600. 777-300ER также рассматривался как замена 747-400 на фоне роста цен на топливо, учитывая его 20% -ное преимущество в сжигании топлива.

До тех пор, пока не был принят его производный, GE9X, серия GE90 носил титул самых больших двигателей в истории авиации. Диаметр вентилятора оригинальной серии составлял 123 дюйма (310 см), а у самого большого варианта GE90-115B диаметр вентилятора составлял 128 дюймов (330 см). В результате, двигатели GE90 могут быть доставлены по воздуху в собранном виде только на негабаритных грузовых самолетах, таких как Антонов Ан-124, что создает уникальные проблемы, если из-за аварийных отклонений самолет 777 застрял в месте без соответствующие запасные части. Если вентилятор будет удален из активной зоны, тогда двигатели могут быть отправлены на грузовое судно 747.

. -94B для -200ER модернизируется с некоторыми из первых одобренных FAA напечатанных на 3D-принтере компонентов.

Его коэффициент остановки в полете (IFSD) составляет один на миллион летных часов двигателя. До ноября 2015 года за 20 лет он накопил более 8 миллионов циклов и 50 миллионов летных часов. В июле 2020 года парк из 2800 двигателей превысил 100 миллионов часов, обеспечив питание более 1200 самолетов для 70 операторов с уровнем надежности диспетчеризации 99,97%.

Рекорды

GE90 без капота Более высокая тяга GE90-115B установлен на испытательном самолете GE Boeing 747.

GE90-115B достаточно мощный, чтобы летать на испытательном стенде GE Boeing 747-100 с другими двигателями на холостом ходу, что было продемонстрировано во время летных испытаний.

Согласно Книге рекордов Гиннеса, двигатель при 127 900 фунтах-силах (569 кН) является рекордсменом по максимальной тяге (хотя и рассчитан на 115 300 фунтов-силы (513 кН)). Этот рекорд тяги был достигнут непреднамеренно в ходе одночасового стресс-теста двигателя с тройной красной чертой. Чтобы приспособиться к увеличению крутящих напряжений, был создан новый стальной сплав GE1014, который затем подвергался механической обработке с соблюдением экстремальных допусков. Новый рекорд был установлен во время испытаний опытного двигателя GE90-115B в испытательной лаборатории Peebles Test Operation компании GE Aviation, которая представляет собой открытый испытательный комплекс за пределами Пиблса, штат Огайо. Он превзошел предыдущий мировой рекорд Гиннеса для двигателя в 122965 фунтов силы (546,98 кН). 10 ноября 2017 года его преемник, GE9X, достиг рекордной испытательной тяги в 134 300 фунтов силы (597 кН) в Пиблсе, Огайо.

. В октябре 2003 года самолет Boeing 777-300ER побил рекорд ETOPS, имея возможность летать пять с половиной часов (330 минут) с одним выключенным двигателем. Самолет с двигателями GE90-115B совершил перелет из Сиэтла на Тайвань в рамках программы сертификации ETOPS.

10 ноября 2005 года модель GE90 во второй раз вошла в Книгу рекордов Гиннеса. GE90-110B1 приводил в действие 777-200LR во время самого длинного в мире полета коммерческого авиалайнера, хотя на рейсе не было пассажиров, оплачивающих проезд, только журналистов и приглашенных гостей. Боинг 777-200LR пролетел 13 422 мили (21 601 км) за 22 часа 42 минуты, пролетев из Гонконга в Лондон "долгий путь": над Тихим океаном, над континентальной частью США., затем через Атлантику в Лондон.

Инциденты

11 августа 2004 г. в самолете GE90-85B, управляющем самолетом Boeing 777-200ER рейса 2024 British Airways, отказал двигатель при взлете с Джорджа Буша. Межконтинентальный аэропорт, Хьюстон. Пилоты заметили шум и вибрацию при взлете, но продолжили вращение. На высоте 1500 футов над уровнем моря они заметили дым и дымку в кабине, и бортпроводники сообщили, что кабина наполняется дымом. Они вернулись в аэропорт для немедленной аварийной посадки. Обнаружено, что лопатка турбины ступени 2 отделилась от хвостовика, что привело к повреждению ведомых лопаток, вызывающих вибрацию. Обломки находились в кожухе двигателя.

28 мая 2012 г. самолет 777 компании Air Canada, вылетавший из Торонто по пути в Японию, потерпел неудачу с GE90-115B на высоте 1500 футов (460 м) и благополучно вернулся.. Обломки двигателя были обнаружены на земле.

8 сентября 2015 года GE90-85B, приводивший в движение Боинг 777-236ER, выполнявший рейс British Airways, рейс 2276, потерпел неконтролируемый отказ во время разбега при взлете. приводит к пожару. NTSB и FAA начали расследование, чтобы определить причину; первые результаты были сообщены в сентябре 2015 года.

27 июня 2016 года самолет GE90-115B, оснащенный Boeing 777-300ER рейса 368 Singapore Airlines, получил предупреждение о масле двигателя во время полета и вернулся в Сингапурский аэропорт Чанги. При приземлении неисправный правый двигатель загорелся, что привело к повреждению двигателя и крыла.

Неисправности раздаточной коробки

16 мая 2013 г. FAA издало Директиву о летной годности (AD), и разослал владельцам и операторам ТРДД General Electric GE90-110B1 и GE90-115B. Это аварийное AD было вызвано сообщениями о двух отказах раздаточных коробок передач (TGB), которые привели к отключениям в полете (IFSD). Расследование показало, что отказы были вызваны растрескиванием и отслоением радиальной шестерни ТГБ. Дальнейшие проверки обнаружили две дополнительные радиальные шестерни с трещинами. Это условие, если его не исправить, может привести к дополнительным IFSD одного или нескольких двигателей, потере управления тягой и повреждению самолета. Директива о летной годности требует соблюдения посредством принятия корректирующих мер в течение пяти дней с момента получения AD.

Технические характеристики
A GE90-94B (B777-200ER ), прямые лопасти вентилятора A GE90-110B1 (B777-200LR ), изогнутые лопасти вентилятора
Лист данных сертификата типа GE90
Вариант-76B / -77B / -85B / -90B / - 94B-110B1 / -113B / -115B
ТипДвойной ротор, осевой поток, ТРДД с большим байпасом
Компрессор 1 вентилятор, 3-ступенчатый LP, 10-ступенчатый HP1 вентилятор, 4-ступенчатый LP, 9-ступенчатый HP
Турбина 2-ступенчатый HP, 6-ступенчатый LP
Длина286,9 дюймов (729 cm )286,67 дюймов (728,1 см)
Макс. Ширина152,4 дюйма (387 см)148,38 376,9 см
Макс. высота155,6 дюйма (395 см)154,56 дюйма (392,6 см)
Диаметр вентилятора123 дюйма (310 см)128 дюймов (330 см)
Масса17400 фунтов (7,893 kg )19,316 фунтов (8,762 кг)
Взлет тяга 81 070–97 300 фунт-сила (360,6– 432,8 kN )110,760–115,540 фунтов-силы (492,7–513,9 кН)
Скорость ротора низкого давления2,261,5 об / мин2355 об / мин
Скорость ротора высокого давления9,332 об / мин
Степень байпаса 8,4 - 99
Степень давления 40: 142: 1
Отношение тяги к массе 5,595,98
Взлетная TSFC 0,278 фунт / фунт-сила / ч (28,3 кг / кН / ч)
Крейсерский TSFC0,545 фунт / фунт-сила / ч (55,6 кг / кН / ч)
Производные

GEnx

Двигатель GEnx, разработанный для Boeing 787 Dreamliner и 747-8, является производным от меньшего варианта сердечника GE90, также с вентилятором со стреловидными лопастями ротора.

GP7000

GE Aviation создала совместное предприятие с Pratt Whitney под названием Engine Alliance, в рамках которого компании разработали двигатель для Airbus A380, названный GP7000, на основе шкалы расхода 0,72 ядра GE90-110B / 115B.

GE9X

В феврале 2012 года GE объявила об исследованиях на 10% более эффективной производной версии, получившей название GE9X, для питания нового самолета Boeing 777-8X / 9X.

LM9000

LM9000 - это авиационная газовая турбина, доступная в двух вариантах; LM9000 без добавления воды мощностью 66 МВт (89000 л.с.) при КПД 42,4% до когенерации и LM9000 с добавлением воды мощностью 75 МВт (101000 л.с.) при КПД 42,7% до когенерации. Соотношение давлений в двигателе 33: 1 обеспечивается 4-ступенчатым компрессором низкого давления, за которым следует 9-ступенчатый компрессор высокого давления, приводимый в действие 2-ступенчатой ​​турбиной высокого давления и 1-ступенчатой ​​турбиной низкого давления, приводя в действие 4-ступенчатую свободную турбину.

См. Также

Связанные разработки

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Ссылки

Примечания

Внешние ссылки
Wikimedia У Commons есть средства массовой информации, связанные с General Electric GE90.
Последняя правка сделана 2021-05-21 14:31:00
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте