|

Készül a jövő hajtóműve

A jelenleg alkalmazott erőforrások már a fizika és a gyártástechnológia határait feszegetik, azonban mindig vannak új ötletek, felfedezések, melyek strapabíróbakká, erősebbekké, vagy (ami manapság még inkább fontos) gazdaságosabbá tehetik az újgenerációs sugárhajtóműveket.

Még 2007 októberében az USAF kísérleti technológiákkal foglalkozó intézete, az AFRL szerződést kötött két kiválasztott hajtómű-gyártóval, a GE Aviationnel és a Rolls-Royce-szal, az ADVENT (ADaptive Versatile ENgine Technology) és a HEETE (Highly Efficient Embedded Turbine Engine) programokban való részvételre, melyeknek célja a következő generációs gázturbinák követelményeinek megalkotása volt. Bár a P&W is jelentkezett, nem nyerte el a szerződést, mivel egyedüli szállítójává vált a Lockheed Martin F-35 Lightning II típusú, ötödik generációs vadászbombázónak, a versenyben alulmaradt alternatív erőforrást a GE és a R-R közösen készítették, ám az elvesztett megrendelés miatt gyakorlatilag kiestek a katonai erőforrások piacáról. Az USAF következő generációs hajtóművet vizionáló programja azonban lehetőséget biztosított a két vállalat számára, hogy az új típusok érkezésével újra visszatérhessenek, lehetőleg kiütve a Pratt&Whittney-t.

Az USAF olyan erőforrást kívánt, mely kisebb módosítással egyaránt alkalmazható lehetne a következő generációs bombázókban, vadászgépekben, illetve teherszállító vagy felderítő repülőgépeken. Egyszóval egy univerzális erőforrás a jövő számára, mely soha nem látott mértékű nyomásviszonnyal rendelkezett volna, üzemanyag-fogyasztás csökkentésének terén pedig újabb lépést eredményezne az alkalmazása.

Azonban történt némi változás 2007. óta, az USAF nem tud tovább várni az újgenerációs bombázóra. Mivel a gép tervezéséhez szükség van az erőforrás műszaki és teljesítményadataira, az hajtóművek elkészítésére 5 évet kaptak a gyártók, így gyors megoldást kellett találni, mely a legmodernebb, de már jelenleg is elérhető technológiák alkalmazását kívánta.

Az F135 a világ legerősebb utánégetős erőforrása ,

Ahogy arról a HTKA is írt, a GE/R-R páros az F-35-ösbe szánt F136 jelzésű erőforrás módosított változatával pályázik, addig a P&W háza táján komolyabb ‘legózás’ folyik. Az alapot itt is az F-35-ös erőforrása, a saját tervezésű F135-ös szolgálja, mely jelenleg (a Tu-160-asban üzemelő Kuznyetszov NK-32 után) a világ második legerősebb utánégetős sugárhajtóműve. Azonban ebből csak a kisnyomású szekciót alkalmazzák, a hajtómű mag része a civil piacra fejlesztett, csúcstechnikájú GTF (Geared TurboFan – reduktoros sugárhajtómű) koncepcióból érkezik, mely korszerűbb kialakítású, mint az ezredforduló környékén tervezett erőforrásé.

A PW9000 jelzéssel érkező “hibrid” erőforrást széles teljesítménytartományba pozicionálják, az utánégető nélküli, alap verzióktól 20-35000 fontnyi tolóerőt várnak, de lesz gyengébb, csupán 10000 fontos és erősebb, forszázzsal ellátott verzió is. A P&W elnöke szerint ez a sugárhajtómű láthatja el a jövő repülőgépeinek meghajtását, kezdve a 6. generációs vadászbombázótól az új bombázón át a pilóta nélküli gépekig.

A GTF magja még rejt néhány titkot ,

De hogy mit is alkottak a GTF magjában, az egyelőre titok, a P&W illetékesei szemérmesen hallgatnak a dologról. Mivel a figyelem a forradalmi áttételházra irányul, sokakat nem is izgat az egyelőre titokzatos hajtóműmag, mellyel 45:1 sűrítési arányt értek el, de ezt tovább növelik, az Airbus A320neo gépcsalád számára készülő variáns már 50:1 arányt tud majd. Összehasonlításképp az F-35 Lightning II-ben üzemelő F135 erőforrásban 30:1 ez az érték, így érthető, hogy a két típus összeházasításával ugrásszerű fogyasztáscsökkenést lehet majd elérni ugyanakkora (vagy nagyobb) tolóerő mellett.

A magas sűrítési viszony miatt magasabb lesz az égéstér hőmérséklete, ám hiába a korszerű kohászati megoldások, a bődületes hőterhelés miatt ide még modernebb megoldás kell. A “mikrokörös hűtés” névvel illetett technológiát már az F135-ösökben is alkalmazzák, minden valószínűség szerint ennek a továbbcsiszolt változatát alkalmazzák majd az új erőforrásban.

Azonban itt nem áll meg a fejlődés, a General Electric illetékesei szerint az általuk a HEETE pályázatra tervezett demonstrátor már az egészen elképesztő 70:1 sűrítési arány létrehozására is képes, ám hogy milyen eszközökkel sikerült mindezt megvalósítani, egyelőre rejtély (és a projekt eredményeinek titkossága miatt valószínűleg még jóideig az is marad).

Ellenben az Advent projektről derültek ki információk, a manapság alkalmazott kétáramú sugárhajtóműk helyett háromáramú erőforrással kísérleteznek, ugyanis a mag részben létrehoztak még egy ágat, ahol a levegő áramolhat, ez nagy sebességű repülés során még gazdaságosabb repülést tesz majd lehetővé.

A fejlesztést tovább folytatják, most a megvalósítás fázisa következik, az ADVENT és a HEETE során kidolgozott technológiákból kell egy működőképes demonstrátort építeni. A dolog érdekessége, hogy a gyártóknak meg kell osztaniuk egymással az eddigi fejlesztés során szerzett tapasztalatokat. Várhatóan hamarosan bekérik a pályázatokat és az elbírálás után eldöntik, hogy mely vállalatok kapják a megrendelést a működőképes demonstrátorok megépítésére.

Az biztos, hogy ha mindez megvalósul, drasztikusan csökkenhet a katonai repülőgépek fogyasztása, mely azon túl, hogy környezetbarátabbá teszi ezt a hadászati ágat, azonos feltöltéssel hosszabb őrjáratozási időt eredményez, vagy azonos hatótávhoz kisebb tartályméretet von maga után, mindkettő komolyan változtathat a jövő taktikáin, vagy a gépek méretén.

Emellett természetesen folynak a bioüzemanyagokkal végzett kísérletek, hogy függetlenítsék a katonai repülést a fosszilis energiahordozóktól. Ezek megvalósulása szabadabb kezet adhat a jövő stratégáinak, mi pedig kíváncsian várjuk, merre fejlődik tovább a technika, milyen műszaki újítások tűnnek fel, hogy még gazdaságosabbá, tartósabbá és erősebbé tegyék a jövő erőforrásait.

———

Ha érdekelnek a korszerű hajtóművek, szemezgess a Radarfigyelőn megjelent ilyen témájú írások között!

General Electric GEnx

>> Tovább a Radarfigyelőre!

14 hozzászólás “Készül a jövő hajtóműve”

  1. @glide: valóban a Kuznyetszov NK-32 a legerősebb, javítva :)

    @solid: a cím miért megtévesztő? a következő generáció, vagyis a jövő egyik hajtóművét építik. A 70:1 sűrítési viszonyt “sima upgrade”-nek nevezni kissé felelőtlenség… Úgy tűnik nem érzed a fejlesztési nehézségek súlyát és a fellépő erőviszonyokkal sem vagy tisztában.

  2. Forgórész? Szerintem ugyanúgy kettő. (Az említett NK-321-esnek (NK-32-esnek)meg pár RR hajtóműbek három van).
    Inkább az a kérdés, hogy hány fokozat, illetve milyen technológia lesz az utolsó fokozatoknál.
    40 éve a 20-25-ös nyomásviszony 14-15 fokozattal ment, ezek upgradejeinél 25-30 körüli az érték változatlan konfigurációnál, módosítótt aerodinamikával.
    A mai új hajtóműveknél 6-8 fokozattal érik el a 30 körülit.
    Így lehet, hogy ismét emelkedni fog a fokozatszám, de az is lehet, hogy még csavarnak majd a dolgon. Továbbra is érdekel, hogy akárhány fokoazt is lesz, mi lesz az utolsó pár fokozatnál 70-es nyomásviszonynál.
    Továbbá: mit kezdenek a dinamikus kompresszióval? A szívócsatornában Mach 2-nél már számmottevő elősűrítés van.

  3. Lehet,hogy nincs igazam de a saját tömeghez mért tolóerőnek nincs nagy gyakorlati haszna mert a hajtómű mindig valamibe beépítve fog repülni ezért szerintem sokkal fontosabb,hogy a repülő össztömegéhez képest mekkora a tolóerő/tömeg arány.

  4. Nagyobb méretű (és így nehezebb) hajtómű nagyobb hajtóműgondolát/törzsátmérőt igényel, így nagyobb szerkezeti tömege lesz a cuccnak, tehát erősebb hajtómű kell, de annak még nagyobb a tömege, stb stb. Tehát minél kompaktabb erőforrás szükséges.

  5. A katonai hajtóműveket nem úgy általában tervezik hanem célirányosan.
    Pl amikor a TU-160 hajtóművét tervezték tudták,hogy baszott nagy géphez kell így nem volt baj,ha kicsit vastagabban fogott a ceruza.Nem becsülöm le a kis tömeg fontosságát de szerintem önmagában összehasonlítani két hajtóművet saját tömeg/tolóerő vagy átmérő vagy hossz alapján csak farokméregetés.

  6. Lehet,hogy nincs igazam de a saját tömeghez mért tolóerőnek nincs nagy gyakorlati haszna

    De, ez mutatja meg, hogy a hajtómá mennyire fejlett, egységnyi tömegből mit képes kihozni.

    mert a hajtómű mindig valamibe beépítve fog repülni

    Tehát megmutatja, hogy adott estben mekkora fos a hajtómű, mert a fajlagos paraméterei ócskák.

Fórum hozzászólások

There are no comments in the forum topic that is associated with this post.