آشنایی با موتور قدرتمند و پیشرفته General Electric GEnx
ارسال شده: چهارشنبه ۱۴ اردیبهشت ۱۳۹۰, ۸:۰۳ ب.ظ
این پست, دوهزارمین ارسال بنده در سنترال عزیز میباشد 
تقدیم با احترام
=====================
[External Link Removed for Guests]
GEnx یک موتور پیشرفته همراه با دو عدد Rotor مرکزی و کمپرسورهای جریان محوری (Axial Flow) به همراه تکنولوژی Turbofan با نسبت کنار گذر بالا (High Bypass) و ساخت شاخه GE Aviation کمپانی GE میباشد و عموما" جهت نصب بر روی 2 هواپیمای B787 و B747-8 توسعه داده شده است. نام GEnx برگرفته از عبارت General Electric Next Generation یا همان نسل جدید موتورهای ساخت کمپانی General Electric آمریکا میباشد. GEnx هم اکنون بر روی خط تولید موتورهای CF6 کمپانی General Electric در حال ساخت و تولید انبوه میباشد و به نوعی این مدل با نسل CF6 ها جایگزین گردیده است.
[External Link Removed for Guests]
پس از برگزاری یک مناقصه عمومی توسط Boeing و در جهت یافتن موتور قدرتمند برای پروژه های B787 و B747-8 نهایتا" 2 موتور GEnx از General Electric آمریکا و Trent 1000 از Rolls Royce انگلستان توانستند به مرحله دوم رقابت راه پیدا کنند. GEnx در برخی از تکنولوژی های خود, همچون: تیغه های کامپوزیتی Fan ورودی و هسته کوچک مرکزی با نمونه GE90 مشترک است. همچنین این موتور در محفظه Fan ورودی, حامل تکنولوژی پیشرفته استفاده از مواد کامپیوزیتی میباشد. کمپانی General Electric صاحب بیش از 64% سهام پروژه GEnx است و این مسئله در ابتدای پروژه یک ریسک بسیار بزرگ و خطرناک محسوب میشد. سایر سهامداران این پروژه عبارت هستند از: کمپانی ژاپنی (Ishikawajima-Harima Heavy Industries (IHI با 15% مشارکت و سهام, کمپانی ایتالیایی Avio با 12% مشارکت و مجموع کمپانی های Volvo Aero, Techspace Aero, Mitsubishi Heavy Industries و Samsung Techwin با 9% سهام و مشارکت در پروژه GEnx.
[External Link Removed for Guests]
هر 2 موتور GEnx و Trent 1000 دارنده گواهینامه استاندارد پرواز و صلاحیت تطبیق با انواع هواپیماهای B787 میباشند. ارزش میزان فروش موتورهای Boeing 787 در طول 25 سال آینده به بیش از 40 بیلیون دلار آمریکا ($ 40.000.000.000 ) تخمین زده میشود. در این موتور از هوای خروجی کمپرسورهای ورودی (Air Bleed) که دارای فشار و دمای بسیار زیادی میباشند, حهت راه اندازی اولیه سیستم Start و همچنین تهویه هوای کابین (Air Condition) استفاده میشود. به عقیده متخصصان هوایی, موتورهای GEnx و Trent 1000 دریچه ای رو به هواپیماهای الکتریکی میباشند.
[External Link Removed for Guests]
اولین آزمایش رسمی تعیین میزان قدرت خروجی GEnx در سال 2006 انجام گرفت و در آن سال این موتور توانست به کشش حیرت انگیز 240 الی 330 کیلونیوتن دست یابد. طبق برنامه زمان بندی Boeing و GE , سال 2008 به عنوان نقطه آغاز این موتور انتخاب گردید اما تا امروز به دلیل تاخیر در روند پروژه B787 سرنوشت GEnx نیز با تغییراتی مواجه گردیده است. طبق پیش بینی های Boeing موتور GEnx نسبت به سایر نمونه های Turbofan هم رده, بیش از 20% در مصرف سوخت صرفه جویی مینماید. در پروژه B747-8 از نسخه GEnx-2B67 با توان تولید بیش از 296 کیلونیوتن, استفاده خواهد شد. بر خلاف سایر موتورهای قدیمی, GEnx دارای یک خروجی اختصاصی حهت انتقال Air Bleed (هوای فشرده شده پس از کمپرسور و پیش از ورود به محفظه احتراق) به سیستم های Pneumatic (سیستم های اضطراری و جایگزین Hydraulic) و تهویه هوا میباشد. علاوه بر مزایای فوق, قطر دهانه ورودی GEnx نسیت به سایر موتورهای نصب شده بر روی B747 کوچکتر میباشد.
[External Link Removed for Guests]
کمپانی General Electric از 19 March سال 2006 میلادی, آزمایشات خود را بر روی نسخه های مختلف GEnx آغاز نموده است. اولین آزمایش پرواز با استفاده از GEnx در تاریخ 22 February سال 2007 و توسط یک فروند B747-100 با موفقیت انجام شد.
تکنولوژی:
علی رغم آنکه برخی از تکنولوژی های GEnx با نمونه GE90 مشترک است, اما برخی از ویژگی های این موتور و همچنین صرفه حویی در وزن آن, کاملا" منحصر بفرد و مختص این نمونه میباشند. این ویژگی ها عبارت هستند از:
1- قطر فن ورودی هوا در نمونه های مخصوص B787 معادل 2.8 متر و برای B747-8 معادل 2.7 متر میباشد.
2- لبه حمله (Leading Edge) تیغه های کمپرسور از جنس تیتانیوم ساخته شده اند.
3- محفظه فن ورودی (Fan Case) از جنس مواد مرکب و کامپوزیت های سبک و بدون انبساط حرارتی ساخته شده است.
4- تیغه های ردیف 6 و 7 کمپرسورهای کم فشار (Low Pressure Comp) از جنس آلیاژهای تیتانیوم ساخته شده اند.
[External Link Removed for Guests]
تکنولوژی های کاهنده میزان مصرف سوخت:
1- نسبت کنار گذر فن ورودی 19 به 2, این موضوع موجب کاهش صدای تولیدی نیز میشود.
2- کمپرسورهای مورد استفاده در نمونه GE90-94B دارای 10 تیغه و نسبت تراکم 23 به 1 میباشد.
3- محور (Rotor) مرکزی GEnx مجهر به چندین ماسوره ضد چرخش (Counter-Rotating Spool) جهت کاهش مقطعی و سریع توان تولیدی میباشد.
4- در داخل محفظه احتراق, دو شیار خمیده با ایجاد یک جریان چرخش حلقوی, موجب ترکیب کامل مخلوط هوا و سوخت میگردند و این عمل موجب کاهش تولید گازهای گلخانه ای در اثر فعالیت موتور میشود.
[External Link Removed for Guests]
ویژگی های کاهش هزینه تعمیر و نگهداری و افزایش عمر موتور:
1- ماسوره های چرخنده (Spool) در بخش توربین GEnx نسبت به سابر نمونه های معمول, دارای درگیری کمتر و به طبع آن کاهش اصطکاک حرکتی با قطعات دوار میباشند.
2- با استفاده از تکنیک های خاص, دمای کلی داخل موتور تا حد قابل قبولی کاهش یافته است.
3- هوای مازاد در کمپرسورهای کم فشار (LP) به کمپرسورهای پر فشار (HP) منتقل میشود و اینگونه میزان Load کلی کاهش میابد.
[External Link Removed for Guests]
انجام کلیه این موارد, موجب 15% احتراق بهتر در GEnx نسب به سایر موتورهای GE و CF6-80C2 مورد استفاده در هواپیماهای پهن پیکر میگردند.
خصوصیات:
GEnx یک موتور دو محوره با کمپرسورها جریان محوری (Axial Flow) و تکنوبوژی Turbofan با نسیت کنار گذر بالا میباشد. 10 ردیف تیغه کمپرسورهای پر فشار (HP) با استفاده از نیروی 2 تیغه توربین پرفشار, در جهت عقربه های ساعت گردش مینمایند. فن ورودی و مجموع 4 تیغه کمپرسورهای کم فشار, با استفاده از نیروی 7 تیغه مربوط به توربین های کم فشار در جهت خلاف عقربه های ساعت گردش مینمایند. GEnx حهت کنترل و نظارت بر روی عملکرد موتور, از سامانه تمام اتوماتیک و دیجیتال Full Authority Digital Engine Control یا همان FADEC بهره میبرد. واحد بازبینی موتور (Engine Monitoring Unit یا همان EMU) با استفاده از سیگنال های لرزشی, اقدام به کنترل عملکرد موتور مینماید.
[External Link Removed for Guests]
=========================
مشخصات (GEnx[COLOR=#000000]- ):
نوع موتور: Turbofan
طول: 4.98 متر
قطر: 3.66 متر
وزن خالص: 5.816 کیلوگرم
کمپرسورها: جریان محوری (Axial Flow) با یک ردیف فن, 4 مرحله (تیغه) کمپرسور کم فشار و 10 مرحله (تیغه) کمپرسور پر فشار
محفظه احتراق: حلقوی (Annular)
توربین ها: محوری (Axial) با 2 مرحله (تیغه) پر فشار و 7 مرحله (تیغه) کم فشار
حداکثر کشش: 284 کیلونیوتن
نسبت کلی فشار: 41
نسبت کشش به وزن کلی: نامشخص
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
==============================
ترجمه, تالیف و تنظیم: CAPTAIN PILOT
[COLOR=#000000]منابع: [External Link Removed for Guests] و [External Link Removed for Guests] و نویسنده
[HIGHLIGHT=#ffc000] هرگونه کپی برداری از این مطلب, تنها با ذکر نام CentralClubs به عنوان منبع و نویسنده مجاز میباشد.
==============================
تقدیم با احترام
=====================
[External Link Removed for Guests]
GEnx یک موتور پیشرفته همراه با دو عدد Rotor مرکزی و کمپرسورهای جریان محوری (Axial Flow) به همراه تکنولوژی Turbofan با نسبت کنار گذر بالا (High Bypass) و ساخت شاخه GE Aviation کمپانی GE میباشد و عموما" جهت نصب بر روی 2 هواپیمای B787 و B747-8 توسعه داده شده است. نام GEnx برگرفته از عبارت General Electric Next Generation یا همان نسل جدید موتورهای ساخت کمپانی General Electric آمریکا میباشد. GEnx هم اکنون بر روی خط تولید موتورهای CF6 کمپانی General Electric در حال ساخت و تولید انبوه میباشد و به نوعی این مدل با نسل CF6 ها جایگزین گردیده است.
[External Link Removed for Guests]
پس از برگزاری یک مناقصه عمومی توسط Boeing و در جهت یافتن موتور قدرتمند برای پروژه های B787 و B747-8 نهایتا" 2 موتور GEnx از General Electric آمریکا و Trent 1000 از Rolls Royce انگلستان توانستند به مرحله دوم رقابت راه پیدا کنند. GEnx در برخی از تکنولوژی های خود, همچون: تیغه های کامپوزیتی Fan ورودی و هسته کوچک مرکزی با نمونه GE90 مشترک است. همچنین این موتور در محفظه Fan ورودی, حامل تکنولوژی پیشرفته استفاده از مواد کامپیوزیتی میباشد. کمپانی General Electric صاحب بیش از 64% سهام پروژه GEnx است و این مسئله در ابتدای پروژه یک ریسک بسیار بزرگ و خطرناک محسوب میشد. سایر سهامداران این پروژه عبارت هستند از: کمپانی ژاپنی (Ishikawajima-Harima Heavy Industries (IHI با 15% مشارکت و سهام, کمپانی ایتالیایی Avio با 12% مشارکت و مجموع کمپانی های Volvo Aero, Techspace Aero, Mitsubishi Heavy Industries و Samsung Techwin با 9% سهام و مشارکت در پروژه GEnx.
[External Link Removed for Guests]
هر 2 موتور GEnx و Trent 1000 دارنده گواهینامه استاندارد پرواز و صلاحیت تطبیق با انواع هواپیماهای B787 میباشند. ارزش میزان فروش موتورهای Boeing 787 در طول 25 سال آینده به بیش از 40 بیلیون دلار آمریکا ($ 40.000.000.000 ) تخمین زده میشود. در این موتور از هوای خروجی کمپرسورهای ورودی (Air Bleed) که دارای فشار و دمای بسیار زیادی میباشند, حهت راه اندازی اولیه سیستم Start و همچنین تهویه هوای کابین (Air Condition) استفاده میشود. به عقیده متخصصان هوایی, موتورهای GEnx و Trent 1000 دریچه ای رو به هواپیماهای الکتریکی میباشند.
[External Link Removed for Guests]
اولین آزمایش رسمی تعیین میزان قدرت خروجی GEnx در سال 2006 انجام گرفت و در آن سال این موتور توانست به کشش حیرت انگیز 240 الی 330 کیلونیوتن دست یابد. طبق برنامه زمان بندی Boeing و GE , سال 2008 به عنوان نقطه آغاز این موتور انتخاب گردید اما تا امروز به دلیل تاخیر در روند پروژه B787 سرنوشت GEnx نیز با تغییراتی مواجه گردیده است. طبق پیش بینی های Boeing موتور GEnx نسبت به سایر نمونه های Turbofan هم رده, بیش از 20% در مصرف سوخت صرفه جویی مینماید. در پروژه B747-8 از نسخه GEnx-2B67 با توان تولید بیش از 296 کیلونیوتن, استفاده خواهد شد. بر خلاف سایر موتورهای قدیمی, GEnx دارای یک خروجی اختصاصی حهت انتقال Air Bleed (هوای فشرده شده پس از کمپرسور و پیش از ورود به محفظه احتراق) به سیستم های Pneumatic (سیستم های اضطراری و جایگزین Hydraulic) و تهویه هوا میباشد. علاوه بر مزایای فوق, قطر دهانه ورودی GEnx نسیت به سایر موتورهای نصب شده بر روی B747 کوچکتر میباشد.
[External Link Removed for Guests]
کمپانی General Electric از 19 March سال 2006 میلادی, آزمایشات خود را بر روی نسخه های مختلف GEnx آغاز نموده است. اولین آزمایش پرواز با استفاده از GEnx در تاریخ 22 February سال 2007 و توسط یک فروند B747-100 با موفقیت انجام شد.
تکنولوژی:
علی رغم آنکه برخی از تکنولوژی های GEnx با نمونه GE90 مشترک است, اما برخی از ویژگی های این موتور و همچنین صرفه حویی در وزن آن, کاملا" منحصر بفرد و مختص این نمونه میباشند. این ویژگی ها عبارت هستند از:
1- قطر فن ورودی هوا در نمونه های مخصوص B787 معادل 2.8 متر و برای B747-8 معادل 2.7 متر میباشد.
2- لبه حمله (Leading Edge) تیغه های کمپرسور از جنس تیتانیوم ساخته شده اند.
3- محفظه فن ورودی (Fan Case) از جنس مواد مرکب و کامپوزیت های سبک و بدون انبساط حرارتی ساخته شده است.
4- تیغه های ردیف 6 و 7 کمپرسورهای کم فشار (Low Pressure Comp) از جنس آلیاژهای تیتانیوم ساخته شده اند.
[External Link Removed for Guests]
تکنولوژی های کاهنده میزان مصرف سوخت:
1- نسبت کنار گذر فن ورودی 19 به 2, این موضوع موجب کاهش صدای تولیدی نیز میشود.
2- کمپرسورهای مورد استفاده در نمونه GE90-94B دارای 10 تیغه و نسبت تراکم 23 به 1 میباشد.
3- محور (Rotor) مرکزی GEnx مجهر به چندین ماسوره ضد چرخش (Counter-Rotating Spool) جهت کاهش مقطعی و سریع توان تولیدی میباشد.
4- در داخل محفظه احتراق, دو شیار خمیده با ایجاد یک جریان چرخش حلقوی, موجب ترکیب کامل مخلوط هوا و سوخت میگردند و این عمل موجب کاهش تولید گازهای گلخانه ای در اثر فعالیت موتور میشود.
[External Link Removed for Guests]
ویژگی های کاهش هزینه تعمیر و نگهداری و افزایش عمر موتور:
1- ماسوره های چرخنده (Spool) در بخش توربین GEnx نسبت به سابر نمونه های معمول, دارای درگیری کمتر و به طبع آن کاهش اصطکاک حرکتی با قطعات دوار میباشند.
2- با استفاده از تکنیک های خاص, دمای کلی داخل موتور تا حد قابل قبولی کاهش یافته است.
3- هوای مازاد در کمپرسورهای کم فشار (LP) به کمپرسورهای پر فشار (HP) منتقل میشود و اینگونه میزان Load کلی کاهش میابد.
[External Link Removed for Guests]
انجام کلیه این موارد, موجب 15% احتراق بهتر در GEnx نسب به سایر موتورهای GE و CF6-80C2 مورد استفاده در هواپیماهای پهن پیکر میگردند.
خصوصیات:
GEnx یک موتور دو محوره با کمپرسورها جریان محوری (Axial Flow) و تکنوبوژی Turbofan با نسیت کنار گذر بالا میباشد. 10 ردیف تیغه کمپرسورهای پر فشار (HP) با استفاده از نیروی 2 تیغه توربین پرفشار, در جهت عقربه های ساعت گردش مینمایند. فن ورودی و مجموع 4 تیغه کمپرسورهای کم فشار, با استفاده از نیروی 7 تیغه مربوط به توربین های کم فشار در جهت خلاف عقربه های ساعت گردش مینمایند. GEnx حهت کنترل و نظارت بر روی عملکرد موتور, از سامانه تمام اتوماتیک و دیجیتال Full Authority Digital Engine Control یا همان FADEC بهره میبرد. واحد بازبینی موتور (Engine Monitoring Unit یا همان EMU) با استفاده از سیگنال های لرزشی, اقدام به کنترل عملکرد موتور مینماید.
[External Link Removed for Guests]
=========================
مشخصات (GEnx[COLOR=#000000]- ):
نوع موتور: Turbofan
طول: 4.98 متر
قطر: 3.66 متر
وزن خالص: 5.816 کیلوگرم
کمپرسورها: جریان محوری (Axial Flow) با یک ردیف فن, 4 مرحله (تیغه) کمپرسور کم فشار و 10 مرحله (تیغه) کمپرسور پر فشار
محفظه احتراق: حلقوی (Annular)
توربین ها: محوری (Axial) با 2 مرحله (تیغه) پر فشار و 7 مرحله (تیغه) کم فشار
حداکثر کشش: 284 کیلونیوتن
نسبت کلی فشار: 41
نسبت کشش به وزن کلی: نامشخص
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
==============================
ترجمه, تالیف و تنظیم: CAPTAIN PILOT
[COLOR=#000000]منابع: [External Link Removed for Guests] و [External Link Removed for Guests] و نویسنده
[HIGHLIGHT=#ffc000] هرگونه کپی برداری از این مطلب, تنها با ذکر نام CentralClubs به عنوان منبع و نویسنده مجاز میباشد.
==============================
