General Electric: в ожидании GE9X

Авиационное подразделение компании General Electric – GE Aviation – отчиталось о поставке в 2017 г. в общей сложности 2630 авиадвигателей для гражданских самолетов (в 2016 г. – 2747). Основная масса среди них – 72% (1903 двигателя) – пришлась на продукцию CFM International – совместного предприятия General Electric с французской Safran, строящего ТРДД типа CFM56 и LEAP (о них – см. отдельный раздел ниже). Кроме того, в «личный зачет» компания включает и строящиеся в рамках альянса Engine Alliance с Pratt & Whitney двигатели GP7200 для А380.

Собственными силами GE Aviation в настоящее время выпускает для коммерческой авиации двигатели с высокой степенью двухконтурности GEnx‑1B (для Boeing 787 Dreamliner) и GEnx‑2B (для Boeing 747‑8), самые мощные на сегодня в мире GE90 (для Boeing 777), а также CF34 для региональных самолетов. Последними были оснащены все поступившие в 2017 г. в эксплуатацию Embraer E-Jets (Е175, Е190 и Е195, всего 101 самолет), канадские Bombardier CRJ700/900/1000 (26 машин) и китайские COMAC ARJ21‑700 (построено четыре серийных самолета, поставлено два), а также многочисленные бизнес-джеты канадского и бразильского производства.

Двигателями GEnx‑1B в прошлом году было укомплектовано 65% всех поставленных авиакомпаниям новых «дримлайнеров» (88 из 136, т.е. перевозчики получили 176 таких двигателей, не считая запасных), а GEnx‑2B – все 14 сданных пассажирских и грузовых Boeing 747‑8 – 56 двигателей).

Крупнейшие в мире, с диаметром вентилятора 3,25 м, GE90‑115B тягой 52,5 тс в настоящее время являются основным типом двигателей для пассажирских Boeing 777‑300ER (в прошлом году авиакомпаниям поставлено 65 таких лайнеров) и грузовых Boeing 777F (в 2017 г. в эксплуатацию поступило 9, включая несколько – с чуть менее мощными GE90‑110B1 тягой 50,3 тс).

Важнейшим новым проектом General Electric является создание преемника GE90 для глубоко модернизированного дальнемагистрального лайнера Boeing 777‑9. Проект назван GE9X, его разработка началась в феврале 2012 г. В отличие от предшественника, GE9X получит новый вентилятор увеличенного до 3,4 м диаметра всего с 16 лопатками, выполненными из композиционных материалов четвертого поколения, со стальными передними кромками и стеклопластиковыми задними (вентилятор GE90 имел 22 лопатки). Кожух вентилятора также выполняется из композитов. Степень двухконтурности двигателя возросла до 10,3.

Компрессор низкого давления (бустер) – трехступенчатый, а число ступеней в компрессоре высокого давления увеличено до 11, при этом первые пять из них выполняются по технологии «блиск». Степень сжатия в КВД возросла с прежних 19 до 27, а суммарная степень повышения давления в GE9X достигает рекордной величины 60 (у GE90‑115B – 45). Камера сгорания соответствует классу TAPS III и обеспечивает качественное снижение вредных выбросов. Покрытия камеры сгорания и лопатки двухступенчатой турбины высокого давления выполняются из композиционных материалов на основе керамической матрицы, располагающих вдвое большей прочностью, втрое меньшей массой и значительно лучшей термостойкостью, чем традиционные металлические. Лопатки шестиступенчатой турбины низкого давления изготавливаются из алюминида титана, благодаря чему они прочнее, легче и выносливее никелевых.

Будущая серийная версия двухвального ТРДД высокой степени двухконтурности GE9X‑105B1A рассчитана на взлетную тягу 47,7 тс и должна оказаться на 10% экономичнее нынешних GE90‑115B (удельный расход топлива на крейсерском режиме ожидается на уровне 0,49 кг/кгс•ч против примерно 0,54 кг/кгс•ч у предшественника).

Испытания газогенератора нового двигателя начались на предприятии General Electric в Эвендейле, штат Огайо, в конце 2015 г. Первый запуск полноразмерного двигателя GE9X №001 (FETT) на стенде GE Aviation в Пиблс, Огайо, состоялся в апреле 2016 г., а двигателя №002 (SETT), выполненного уже в типовой конфигурации – в мае 2017 г. В том же месяце стартовали сертификационные испытания, в которых планируется задействовать восемь опытных GE9X. В течение прошлого года были собраны и поступили на испытания три следующих двигателя (№003, 004 и 007), еще три находились в процессе изготовления и сборки.

Двигатель №004 был выбран для проведения летных испытаний на новой летающей лаборатории GE Aviation – Boeing 747‑446 (N747GF). Этот самолет выпуска 1994 г. до 2010 г. эксплуатировался японской авиакомпанией JAL, а в конце того же года был приобретен GE Aviation и после необходимого переоборудования с января 2015 г. приступил к полетам по программам испытаний двигателей CFM LEAP‑1A и LEAP‑1B. Ранее, с 1993 г., для испытания своих новых двигателей, включая и самый крупный из них GE90‑115B, а также GP7200, GEnx, LEAP и многие другие, компания использовала летающую лабораторию N747GE на базе Boeing 747‑121 с серийным №25, выпущенного в далеком 1970 г. После 47 лет полетов, в январе 2017 г., эта машина отправилась на «заслуженный отдых». Опытный GE9X был установлен под крыло ее преемника N747GF в ноябре прошлого года, а первый полет с ним состоялся в Викторвилле, штат Калифорния, 13 марта 2018 г.

Сертифицировать GE9X планируется в 2019 г., но уже в этом году GE Aviation должна начать отгрузку двигателей этого типа компании Boeing для установки на опытные образцы 777‑9. Всего предполагается поставить для этих целей восемь GE9X и два запасных. Летные испытания первого 777‑9 запланированы на следующий год, а сертификация и начало серийных поставок намечены на 2020 г. GE Aviation уже получила заказы более чем на 700 двигателей GE9X для Boeing 777‑9, законтрактованных авиакомпаниями Cathay Pacific, Emirates, Lufthansa, Etihad Airways, Qatar Airways и др.

Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" № 3-4/2018