General Electric GE90

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
General Electric GE90

GE90-115B
Тип: Турбовентиляторний двигун
Країна: США США
Застосування:
Застосовано на: Boeing 777
Наступні моделі: General Electric GEnx
Engine Alliance GP7000
General Electric GE9X
Виробництво:
Рік створення: 1993[1]
Виробник: GE Aviation
Роки виробництва: з 1995
Виготовлено: 2000 на 2014 р.[2]
Вартість одиниці: 27,5 млн. USD

General Electric GE90 є сімейством високодвоконтурних турбовентиляторних авіаційних двигунів, збудованих GE Aviation для Boeing 777, з тягою 360-514 кН (36,7-52,4 тс). В експлуатацію його було введено разом з British Airways у листопаді 1995 р. Доступний у трьох варіантах для 777-200, -200ER, and -300 версій та є ексклюзивним двигуном -200LR, -300ER та 777F. Станом на кінець 2018 р. є найбільшим і найпотужнішим авіадвигуном в світі,[3] однак на початку 2019 р. очікується випуск послідовника GE9X з більшими розмірами, але меншою максимальною тягою.

Розробка

[ред. | ред. код]
Симуляція ОГД повітряного потоку крізь двигун (1988 р.)

GE90 було сконструйовано у 1970-х рр. в рамках програми NASA Energy Efficient Engine. Двигун GE GE36 UDF (гвинтовентиляторний двигун) планувався на заміну CFM International CFM56, що поступався характеристиками IAE V2500, однак після проблем з останнім продажі GE зросли. GE не був зацікавлений у канібалізації GE36-им CFM56-ого, попри все інтегрував blade-технологію UDF у GE90.[4]

Запуск програми GE90 відбувся у 1990 р.[5] Головним чином, він позиціонувався лише для 777, і тодішній генеральний директор GE Aviation Браян Г. Роув (Brian H. Rowe) готовий був вкласти кошти у адаптацію для A330, однак стратегія Airbus для довготривалих рейсів була сфокусована на чотиримоторні A340, не беручи до уваги, що ринок віддав перевагу двомоторним рішенням.[6]

Конструкція

[ред. | ред. код]
Діаметр GE90-115B 3,25 м проти діаметру фюзеляжу 777 ― 6,20 м

10-ступеневий компресор високого тиску встановив галузевий рекорд співвідношенням 23:1, що досягнуто завдяки двокамерній з повітряним охолодженням турбіні високого тиску. Триступеневий компресор низького тиску, встановлений одразу за вентилятором, з достатком нагнітав повітря в центральному потоці. Пропелер LPC приводиться в дію 6-ступеневою турбіною низького тиску.

Потужніші варіанти GE90-110B1 та -115B мають відмінну від первинних версій GE90 архітектуру: з компресорів високого та низького тиску демонтовано по одному ступеню. Було досягнуто збільшення центрального потоку. General Electric здійснювали подібну модернізацію при оновленні CF6 з -6 на -50. Однак такий спосіб збільшення тяги є дороговартісним, так як всі компоненти, встановлені за течією потоку (наприклад, турбіни) повинні мати більші розміри. Вентилятор удосконалено, збільшено у розмірах, виготовлено з композитних матеріалів і в даному двигуні вперше представлені вигнуті лопаті вентилятора (swept rotor blades).[7][8]

Використання

[ред. | ред. код]

GE90 був сконструйований як повністю новий двигун, на що було витрачено 2 млрд доларів. Головним чином його позиціонували як нове рішення для трансокеанських маршрутів, в той час як варіанти від Pratt & Whitney та Rolls-Royce були модифікаціями існуючих.[7]

Перший Boeing 777, оснащений двигунами GE, було доставлено British Airways 12 листопада 1995 р.[9] Цей літак було введено в експлуатацію п'ятьма днями пізніше. Основний період служби характеризувався проблемами з передчасним зношуванням підшипників трансмісії, що призвело до призупинення роботи всього флоту 777 на трансокеанічних маршрутах у 1997 р. В тому ж році роботу було відновлено.[10]

Проблеми з розробкою та тестуванням GE90 призвели до затримок в сертифікації Federal Aviation Administration. На додаток збільшена продуктивність GE90 досі не знайшла потрібного попиту серед авіакомпаній, до того ж, даний двигун був найважчий на ринку, що ставило його у найменш привабливу комерційну нішу, чим успішно користувався Rolls-Royce. Невдовзі British Airways замінили на 777-х GE90 двигунами Rolls-Royce.[7][8]

Двигун в порівнянні з людиною

Для наступного покоління далекобійних версій 777 (пізніше названих 777-200LR, 777-300ER та 777F) більша тяга виявилась більше затребуваною. General Electric та Pratt & Whitney, враховуючи інвестиції 0,5 млрд доларів у подальші модифікації, наполягли на умовах контракту «переможець-бере-все», відповідно GE стала ексклюзивним постачальником двигунів для 777-200LR, -300ER та 777F.[7][8]

Більше продуктивні GE90-110B1 та -115B, у поєднанні з другим поколінням 777-200LR та -300ER, стали основним аргументом у конкурентній боротьбі проти двомоторних далекобійників, де головним суперником було сімейство A330/340.[11] Використання двох двигунів давало перевагу у зменшенні витрат на 8–9% для -300ER порівняно з чотиримоторним A340-600.[12] 777-300ER розглядали як заміну 747-400, котрий в умовах постійного росту цін на паливо споживав на 20% більше.[13]

До моменту представлення наступника GE9X сімейство GE90 справедливо було назване найбільшими двигунами в історії авіації. Діаметр вентилятора GE90-115B становив 3,30 м. Як наслідок, перевозити GE90 повітрям у зібраному вигляді може літак типу Ан-124, що створює певні проблеми для аварійних 777. З демонтованим вентилятором його може перевезти 747 Freighter.[14]

17 грудня 2005 р. неполадки двигуна GE90-94B на літаку Air France Boeing 777 за маршрутом з Сеулa в Париж призвели к термінової посадки в Іркутську. Замінний двигун було доставлено Ан-124.

Досягнення

[ред. | ред. код]
Тестовий політ GE90-115B на Boeing 747

Згідно Книги рекордів Гіннеса, за двигуном зареєстровано рекорд найбільшої тяги у 513 кН. Досягнення встановлене без таких намірів у процесі одногодинного стресового польоту, з виходом параметрів за червоні зони. Для подолання деформаційних процесів було розроблено і застосовано новий сплав GE1014.[15] Новий рекорд встановлено під час тестування наступника ― GE90-115B в Peebles, штат Огайо. Тест покращив раніше досягнутий результат до 546,98 кН.[16]

У жовтні 2003 р. Boeing 777-300ER побив рекорд ETOPS, коли спромігся на одному рушії пролетіти 5 год 30 хв.[17] Сертифікаційний політ ЕТОПС здійснювався з двигунами GE90-115B з Сіетлу до Тайваню.

В листопаді 2005 р. встановлено другий рекорд. 777-200LR із встановленими GE90-110B1 виконав найдовший комерційний політ, однак на борту не було оплачених пасажирів, лише гості та преса. 777-200LR пролетів 13 422 миля (21 601 км) за 22 год 42 хв з Гонконга до Лондона «довшим шляхом» ― над Тихим океаном, через США, далі через Атлантику в Лондон.[18]

Інциденти

[ред. | ред. код]

11 серпня 2004 р. Boeing 777-200ER з GE90-85B, British Airways, рейс 2024. Зазнав пошкодження двигуна на злеті з George Bush Intercontinental Airport, Х'юстон. Пілоти зауважили шум та вібрацію на злеті, але не припинили його. На висоті 1500 футів AGL було спостережено дим і закурення в кабіні, салон теж почало затягувати димом. Борт розвернувся і здійснив посадку в тому ж аеропорті. За висновками обстеження виявлено відокремлення лопатки на хвостовику 2-го ступеня турбіни з пошкодженням задніх лопатей (trailing blades), що спричинило вібрацію. У модогондолі було виявлено уламки.[19]

28 травня 2012 р., 777 Air Canada вилетів з Торонто по маршруту в Японію. Відмова GE90-115B на висоті 1 500 футів (460 м), борт повернувся без ускладнень. На землі було виявлено уламки двигуна.[20][21]

8 вересня 2015 р. 777-236ER з GE90-85B British Airways, рейс 2276, зазнав відкритих пошкоджень двигуна під час злету, що призвело до займання. Розпочате розслідування NTSB та FAA. Попередні висновки оприлюднені у вересні того ж року.[22][23]

27 червня 2016 р. 777-300ER з GE90-115B Singapore Airlines, рейс 368, екіпаж отримав попередження про стан оливи, після чого повернувся у Singapore Changi Airport. При посадці несправний правий двигун зайнявся, що призвело до пошкодження двигуна та крила.[24]

Проблеми з трансмісією

[ред. | ред. код]

16 травня 2013 р. FAA видало директиву літної придатності і надіслала всім власникам та операторам бортів з двигунами General Electric GE90-110B1 та GE90-115B. Документ підготовано через повідомлення про дві несправності системи трансмісії (transfer gearbox assemblies (TGBs), що призвело до заглушення двигунів під час політу (in-flight shutdowns (IFSDs)). Розслідування вказало на розтріскування та розсипання радіальної передачі (TGB radial gear cracking and separation). Подальші дії виявили додаткові тріщини.[25]

Специфікації

[ред. | ред. код]
B777-200ER, прямі лопаті вентилятора GE90-94B
B777-200LR, вигнуті лопаті GE90-110B1
GE90 Сертифікаційні дані[26]
Варіант -76B/-77B/-85B/-90B/-94B -110B1/-113B/-115B
Тип Подвійний ротор, осевий потік, високодвоконтурний турбореактивний
Компресор 1 вент, 3-ступ НТ, 10-ступ ВТ 1 вент, 4-ступ НТ, 9-ступ ВТ[27]
Турбіна 2-ступенева високого тиску, 6-ступенева низького тиску
Довжина[a] 729 см 728,1 см
Макс. ширина 387 см 376,9 см
Макс. висота 395 см 392,6 см
Діаметр пропелера[28] 310 см 330 см
Маса[b] 7 893 кг 8 762 кг
Злітна тяга 360,6-432,8 кН 492,7-513,9 кН
Швидкість ротора НТ 2 261,5 об/хв 2 355 об/хв
Швидкість ротора ВТ 9 332 об/хв
Ступінь двоконтурності[29] 8,4 - 9 9
Співвідношення тиску[27] 40:1 42:1
Співвідношення тяга/маса 5,59 5,98

Послідовники

[ред. | ред. код]

GEnx

[ред. | ред. код]

GEnx було розроблено для Boeing 787 Dreamliner та 747-8. Походить від зменшеного основного варіанту GE90, але із вигнутими лопатями (swept rotor blades).

GP7000

[ред. | ред. код]

У співпраці з Pratt & Whitney (Engine Alliance) було розроблено варіант для Airbus A380, на основі ядра GE90-110B/115B із зменшеною продуктивністю на К=0,72.

GE9X

[ред. | ред. код]

У лютому 2012 р. GE анонсував дослідження по розробці послідовника з 10% ефективнішими показниками, ним буде оснащено новий Boeing 777-8X/9X.

LM9000

[ред. | ред. код]

LM9000 ― це аеродеривативна газова турбіна, доступна у двох варіантах.[30]

Конкуренти

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ Fan spinner to nozzle centerbody
  2. ↑ Dry, Includes basic engine, basic engine accessories, and optional equipment
  1. ↑ Brian J. Cantwell (2 лютого 2010). The GE90 - An Introduction (PDF). Stanford University. Архів оригіналу (PDF) за 30 вересня 2017. Процитовано 12 грудня 2018.
  2. ↑ Delivering the 2,000th GE90 Engine... And Counting (Пресреліз). GE Aviation. 15 грудня 2014. Архів оригіналу за 7 серпня 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  3. ↑ Record Year For The World's Largest, Most Powerful Jet Engine (Пресреліз). GE Aviation. 19 січня 2012. Архів оригіналу за 10 лютого 2017. Процитовано 12 грудня 2018.
  4. ↑ The Short, Happy Life of the Prop-fan | History | Air & Space Magazine. Архів оригіналу за 14 серпня 2017. Процитовано 12 грудня 2018.
  5. ↑ First Year in Service for GE90 a Huge Success (Пресреліз). GE Aviation. 18 листопада 1996. Архів оригіналу за 1 грудня 2017. Процитовано 12 грудня 2018.
  6. ↑ Scott Hamilton (14 грудня 2017). Top Airbus officials scoffed at Leahy’s 50% market share goal. Leeham. Архів оригіналу за 29 листопада 2018. Процитовано грудня 12, 2018.
  7. ↑ а б в г GE90 secures exclusive position on 777X. Flight Global. 14 липня 1999. Архів оригіналу за 18 серпня 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  8. ↑ а б в How Ge Locked Up That Boeing Order. Bloomberg. 9 серпня 1999. Архів оригіналу за 12 вересня 2017. Процитовано 12 грудня 2018.
  9. ↑ Eden, Paul, ред. (2008). Civil Aircraft Today: The World's Most Successful Commercial Aircraft. London: Amber Books Ltd. с. 115. ISBN 1-84509-324-0.
  10. ↑ Norris, Guy; Mark Wagner (1999). Modern Boeing Jetliners. Minneapolis, Minnesota: Zenith Imprint. с. 143—144. ISBN 0-7603-0717-2.
  11. ↑ Airbus A350 XWB puts pressure on Boeing 777. flightglobal. 26 листопада 2007. Архів оригіналу за 8 березня 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  12. ↑ Ben Kingsley-Jones; Guy Norris (29 листопада 2005). Enhanced A340 to take on 777. Flight International. Архів оригіналу за 7 березня 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  13. ↑ Jens Flottau (14 листопада 2011). Airbus Bids Adieu to A340, Postpones A350 Delivery. Aviation Week & Space Technology. Архів оригіналу за 14 травня 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  14. ↑ GE strives to identify Air France engine fault. Flight International. 3 січня 2006. Архів оригіналу за 13 червня 2017. Процитовано 12 грудня 2018.
  15. ↑ Impressive Progress of GE90-115B Engine Continues (Пресреліз). GE Aviation. 24 липня 2000. Архів оригіналу за 6 березня 2009. Процитовано 12 грудня 2018.
  16. ↑ GE90 Sets New World Record For Thrust; Engine Completes FAR 33 Certification Tests (Пресреліз). GE Aviation. 5 лютого 2003. Архів оригіналу за 14 червня 2011. Процитовано 12 грудня 2018.
  17. ↑ Boeing 777-300ER Performs 330-Minute ETOPS Flight (Пресреліз). Boeing. 15 жовтня 2003. Архів оригіналу за 4 листопада 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  18. ↑ Flight-distance record awaits as big 777 heads to London. Seattle Post-Intelligencer. 8 листопада 2005. Архів оригіналу за 21 жовтня 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  19. ↑ url= https://www.ntsb.gov/_layouts/ntsb.aviation/brief2.aspx?ev_id=20041015X01640&ntsbno=DCA04IA066&akey=1 [Архівовано 28 квітня 2018 у Wayback Machine.]
  20. ↑ Maintenance inspection a factor in 2012 Air Canada engine failure during take-off from Lester B. Pearson International Airport. Transportation Safety Board of Canada. 13 грудня 2013. Архів оригіналу за 19 жовтня 2015. Процитовано 11 вересня 2015.
  21. ↑ Edmiston, Jake (29 травня 2012). Air Canada plane debris struck cars after engine failure, safety board confirms. National Post. Архів оригіналу за 12 лютого 2022. Процитовано 12 грудня 2018.
  22. ↑ Charles Alcock (8 вересня 2015). Engine Failure Causes Fire on British Airways Boeing 777. Aviation International News. Архів оригіналу за 28 травня 2020. Процитовано 12 грудня 2018.
  23. ↑ NTSB Issues Update on the British Airways Engine Fire at Las Vegas. NTSB. 8 вересня 2015. Архів оригіналу за 14 липня 2017. Процитовано 8 серпня 2015.
  24. ↑ Fire damage apparent on SIA 777 wing. Flight Global. 27 червня 2016. Архів оригіналу за 20 вересня 2019. Процитовано 12 грудня 2018.
  25. ↑ Emergency airworthiness directive (AD) 2013-10-52 (PDF). FAA. 16 травня 2013. sent to owners and operators of General Electric Company (GE) GE90-110B1 and GE90-115B turbofan engines. Архів оригіналу (PDF) за 7 листопада 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  26. ↑ Type Certificate Data Sheet E00049EN (PDF). FAA. 23 червня 2016. Архів оригіналу (PDF) за 9 лютого 2020. Процитовано 12 грудня 2018.
  27. ↑ а б GE90 Commercial Aircraft Engine. GE Aviation. Архів оригіналу за 29 березня 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  28. ↑ GE90-115B Fan Completing Blade Testing; On Schedule For First Engine To Test (Пресреліз). GE Aviation. 17 червня 2001. Архів оригіналу за 7 листопада 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  29. ↑ commercial aircraft engines -GE90 (PDF). Snecma. Safran. Архів оригіналу (PDF) за 7 листопада 2016. Процитовано 12 грудня 2018.
  30. ↑ LM9000 - The new prime mover for oil and gas (PDF). General Electric. 2017. Архів оригіналу (PDF) за 2 липня 2018. Процитовано 12 грудня 2018.

Поклики

[ред. | ред. код]
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: General Electric GE90
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/General_Electric_GE90