Вытворцы пачалі гонку за стварэнне новага рэактыўнага рухавіка для самалёта — з адкрытым вентылятарам

Як піша Financial Times, змяненне клімату патрабуе ад авіяцыі рашучых дзеянняў: каб дасягнуць нулявых выкідаў да 2050 года, наступнае пакаленне самалётаў павінна спажываць значна менш паліва.

Менавіта таму інжынеры GE Aerospace, аднаго з найбуйнейшых вытворцаў авіярухавікоў, на працягу апошніх трох гадоў сталі аднымі з самых актыўных карыстальнікаў суперкамп'ютараў Міністэрства энергетыкі ЗША. Мэта гэтых складаных вылічэнняў — змадэляваць паводзіны рэвалюцыйнага тыпу рухавіка, які, як яны спадзяюцца, стане асновай камерцыйнай авіяцыі будучыні.

Гаворка ідза пра канцэпцыю «адкрытага вентылятара» (англ. open fan). GE Aerospace разам са сваім французскім партнёрам, вытворцам рухавікоў Safran, робяць стаўку на канструкцыю, у якой лопасці вентылятара круцяцца адкрыта, без традыцыйнага корпуса.

Рухавікі з адкрытым вентылятарам пазбаўленыя звыклай гандолы (кажуха), якая акружае вентылятары традыцыйных турбавентылятарных рухавікоў. Гэта зніжае вагу і аэрадынамічнае супраціўленне, дазваляючы выкарыстоўваць вентылятары значна большага дыяметра, што наўпрост павышае эфектыўнасць выкарыстання паліва.

Сама ідэя не новая: GE ўжо праводзіла выпрабаванні падобных рухавікоў яшчэ ў 1980‑я гады. Аднак тады прагрэс спынілі тэхнічныя праблемы, галоўнай з якіх быў празмерны шум. Цяпер доступ да магутных суперкамп'ютараў дазваляе вельмі дакладна мадэляваць форму і аэрадынаміку лопасцяў, каб вырашыць праблему акустыкі.

Як адзначае FT, кампаніі Airbus і Boeing ужо вывучаюць планы па стварэнні пераемнікаў сваіх самых прадаваных сямействаў самалётаў — працоўных коней сусветнай авіяцыі. Чакаецца, што новыя лайнеры з'явяцца не раней канца 2030‑х гадоў, але, улічваючы працяглы цыкл распрацоўкі, вытворцы рухавікоў павінны прапанаваць рашэнні ўжо сёння.

The future of flight is changing fast. ✈️ Folding wings, open fan engines and new innovations - all to help decarbonise aerospace.

Curious how we’ll make this future a reality? Check out our 5 pillars - straight from Paris Air Show. #PAS25 pic.twitter.com/FyQnovYpDl

— Airbus (@Airbus) June 18, 2025

На каго разлічаны новыя рухавікі

Супольнае прадпрыемства GE і Safran — CFM International — разглядае open fan як галоўнага кандыдата для наступнага пакалення вузкафюзеляжных самалётаў. Гэта менавіта тыя лайнеры, якія сёння выконваюць асноўную масу кароткіх і сярэдніх рэйсаў па ўсім свеце — сямействы Airbus A320 і Boeing 737 Max.

І Airbus, і Boeing зараз толькі ацэньваюць варыянты замены сваіх бестселераў. Нягледзячы на тое, што новыя мадэлі чакаюцца праз дзесяцігоддзе, для вытворцаў рухавікоў дэдлайн надыходзіць значна раней: шлях ад распрацоўкі да сертыфікацыі займае многія гады.

Кіраўніцтва GE і Safran сцвярджае, што менавіта архітэктура адкрытага вентылятара валодае найбольшым патэнцыялам, прапаноўваючы зніжэнне спажывання паліва на 20%.

CFM разам з Airbus ужо рыхтуюць выпрабавальны палігон для новай тэхнікі. Да канца гэтага дзесяцігоддзя рухавік з адкрытым вентылятарам плануюць усталяваць на мадыфікаваны A380.

Вынікі гэтых палётаў дапамогуць Airbus вызначыцца з рухавіком для будучых серыйных самалётаў. Але сам вытворца сцвярджае, што да канчатковага рашэння яшчэ далёка: паралельна ідуць перамовы з іншымі гульцамі рынку — Rolls-Royce і Pratt & Whitney (частка холдынгу RTX), якія засяроджваюцца на ўдасканаленні больш класічных закрытых канструкцый.

Скептыцызм канкурэнтаў

Rolls-Royce, які спецыялізуецца на рухавіках для буйных шырокафюзеляжных лайнераў, цяпер прасоўвае ўласную распрацоўку — UltraFan. Інжынеры кампаніі лічаць, што адкрыты вентылятар не з'яўляецца аптымальнай тэхналогіяй.

Аргумент скептыкаў просты: калі ў рухавіка няма ахоўнага кажуха, любы аварыйны разлёт лопасцяў патрабуе дадатковай, вельмі сур'ёзнай абароны фюзеляжа і канструкцыі крыла. У выніку дадатковая вага сродкаў бяспекі можа звесці на нішто перавагі ў паліўнай эфектыўнасці.

Падобную пазіцыю займае і кампанія Pratt & Whitney, якая працуе над другім пакаленнем свайго рэдуктарнага турбавентылятарнага рухавіка (Geared Turbofan) для будучых вузкафюзеляжных лайнераў. Спецыялісты кампаніі адзначаюць, што праблемы з мантажом, шумам і інтэграцыяй у планёр самалёта робяць праект адкрытага ротара занадта рызыкоўным у параўнанні з патэнцыйнай выгадай.

Канструкцыйныя галаваломкі

Адсутнасць кажуха — гэта не толькі выклік для бяспекі, але і складаная інжынерная задача для кампаноўкі самога самалёта. Каб абараніць фюзеляж ад магчымага ўдару адламанай лопасцю, спатрэбіцца дадатковае экранаванне і ўзмацненне канструкцыі. Гэта кардынальна мяняе падыход да таго, дзе і як мацаваць такі рухавік.

Airbus разглядае некалькі варыянтаў:

• класічнае размяшчэнне пад крылом;
• размяшчэнне ў хваставой частцы фюзеляжа;
• больш радыкальныя схемы, такія як «змяшанае крыло» (blended wing body), калі крыло плаўна перацякае ў корпус.

Эксперты адзначаюць, што проста павесіць адкрытыя вентылятары пад крылом, як на сучасных самалётах, будзе складана як з пункту гледжання сертыфікацыі, так і аэрадынамічнай эфектыўнасці. Варыянт з заднім размяшчэннем рухавікоў і новай формай корпуса мог бы лепш вырашыць і праблему шуму, і пытанні бяспекі.

Што далей?

Аналітыкі авіяцыйнай галіны падкрэсліваюць неабходнасць улічваць урокі, атрыманыя пры эксплуатацыі сучасных рухавікоў. Цяперашнія мадэлі часта сутыкаюцца з праблемамі даўгавечнасці, што прыводзіць да павышэння выдаткаў на тэхнічнае абслугоўванне.

Таму для наступнага пакалення рухавікоў авіякампаніі высоўваюць жорсткія патрабаванні: не толькі эканомія паліва на 15%, але і прадказальныя нізкія выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне.

У GE Aerospace, аднак, захоўваюць упэўненасць: калі вытворцы здолеюць даказаць бяспеку і эфектыўнасць новай тэхналогіі, пасажыры і галіна прымуць новы выгляд самалётаў.

• 6
• 3
• 0
• 1
• 2
• 0
• 0
• 0