CFM International vertrouwt nog steeds op een groeiende en open schare fans om Airbus en Boeing aan te trekken

Als het mogelijk is, zijn er enige tijd geleden twijfels gerezen over het belang van de nieuwe generatie motoren met een buisloze propeller (Open ventilator), als een tastbare toekomst voor commerciële vliegtuigmotoren, wil CFM International alle twijfels wegnemen. En niet voor niets blijft de Frans-Amerikaanse motorenfabrikant, een joint venture tussen Safran Aircraft Engines en GE Aerospace, de basis leggen voor het Rise-demonstratieprogramma, de opvolger van het concept Openrotor Het bevindt zich nog steeds in de grondtestfase (in 2017), die de motoren zou moeten aankondigen van de volgende generatie middellangeafstandsvliegtuigen die in 2035 in gebruik zullen worden genomen.

Aan de Franse kant heeft Safran Aircraft Engines zojuist een hogesnelheidstestcampagne onthuld in de grote S1MA-windtunnel bij Onera in Modane. Het ging vorig jaar van start en zou tot volgend voorjaar moeten lopen.

Deze campagne is gebaseerd op een demo op schaal 1/5 genaamd ECOENGInE. Met 200 testuren gepland, zou het Safran Aircraft Engines in staat moeten stellen het concept van een niet-geleidende propellerarchitectuur verder te ontwikkelen. De huidige tests moeten de motorfabrikant in staat stellen, met steun van de Onera-teams, de aerodynamische prestaties van deze configuratie te testen. De toekomstige motor die van Rise zal worden afgeleid, zal 20% minder brandstof moeten verbruiken dan de huidige Leap-motor, aldus Eric d'Albes, strategiedirecteur voor R&D en innovatie bij Safran Group en Pierre Coutenseau, technisch directeur en R&D bij Safran Aircraft Engines . Ook de vocale prestaties worden bestudeerd. Deze zullen van cruciaal belang zijn, omdat het een kwestie is van minstens evenveel doen op het gebied van geluidshinder als Leap en anticiperen op strengere regelgeving in de toekomst. En dat allemaal zonder de demping die de ventilatormantel voorheen bood.

De open rotor van CFM International beklimt torens om Airbus aan te trekken

Indrukwekkende propeller

In tegenstelling tot een klassieke turbostraalmotor, waarbij de propellerbladen (de grote ventilator aan de voorkant van de motor) in de behuizing zijn ingebouwd, berust het open propellerconcept op de bladen die zich in de open lucht bevinden, zonder externe behuizing. Dit maakt het mogelijk om een ​​veel grotere propellerdiameter te hebben, terwijl de aerodynamische weerstand van de motor wordt verminderd, waardoor de prestaties worden verbeterd. Zo zal het toekomstige Rise-voertuig, dat tussen 2025 en 2027 grond- en vervolgens vliegtests moet uitvoeren, een diameter van ongeveer 4 meter hebben, tweemaal zo groot als Leap. Het zal ook drie tot vier keer langzamer werken dan dit. “Het meest efficiënt is een grote, langzaam draaiende propeller.”“, legt Pierre Coutinso uit. Deze propeller wordt gecompleteerd door een stroomnivelleringsapparaat, dat wil zeggen vaste schoepen die er direct achter worden geplaatst om de luchtstroom om te leiden. Deze twee rijen bladen zullen worden uitgerust met een trap, waardoor deze kan ronddraaien Door de hellingsgraad om te keren en zo de lucht naar voren te duwen, zullen ze ook fungeren als stuwkrachtreflectoren om na de landing te remmen.

Omgekeerd wordt de achterkant van de motor met de compressor en gasturbine verkleind, met een minder significante luchtstroom. Hierdoor kunt u van de verdunningsverhouding (het verschil tussen de luchtstroom gegenereerd door de ventilator, die 90% van de stuwkracht genereert, en de stroom die door de verbrandingskamer gaat) gaan van 1:10 in de sprong naar ongeveer 1:50. Dit zal de betalingsefficiëntie helpen verbeteren.

Volgens de motorfabrikant kan deze innovatieve architectuur een aanzienlijke brandstofbesparing opleveren. Het zou ongeveer tweederde kunnen vertegenwoordigen van de verwachte verbruiksreductie van 20% tussen de huidige generatie Leap en de toekomstige open ventilator. De resterende winst zal afkomstig zijn van de rest van de motor, met materialen die lichter zijn en hogere temperaturen en dus een betere verbranding mogelijk maken, evenals de introductie van innovaties zoals elektrische hybridisatie waarmee het vermogen in bepaalde specifieke fasen van de motor kan worden geregeld. vlucht. Dankzij een motor die volledig compatibel is met Sustainable Aviation Fuel (SAF), kondigde Pierre Coutenseau een potentiële reductie van de CO2-uitstoot van ongeveer 80% aan, maar ook een vermindering van de niet-CO2-uitstoot zoals NOx, fijnstof en niet-verbranding. Hij wijst er ook op dat dit type open waaierstructuur op de lange termijn ook geschikt zou kunnen zijn voor waterstoffusie.

In Farnborough streven Rolls-Royce, Pratt & Whitney en CFM de groene motor na

Toekomst op middellange termijn

Al dit onderzoek zou het mogelijk maken om ons beter voor te bereiden op de lancering van een toekomstig industrieel programma, na het besluit van een vliegtuigfabrikant – voornamelijk Airbus of Boeing – om een ​​nieuw middellangeafstandsvliegtuig met open propellertechnologie te lanceren. Op dit moment is de Europese vliegtuigbouwer het meest geïnteresseerd. Parallel aan de tests uitgevoerd door Safran Aircraft Engines en GE Aerospace, onafhankelijk en onder de vlag van CFM International, bereidt Airbus zich voor op een testvluchtcampagne met een motor geïnstalleerd onder de vleugel van de A380. Dit moet gebeuren tegen het einde van het contract. Het doel zal zijn om de integratie van de motor in het vliegtuig te bestuderen en ervoor te zorgen dat de winst van de open propeller niet teniet wordt gedaan door een slechte compatibiliteit tussen de twee. Momenteel lijkt de optie voor integratie onder de vleugels (d.w.z. de conventionele configuratie van de huidige vliegtuigen) de voorkeur te verdienen. Dit zou de integratie van het toekomstige apparaat in de operationele wereld kunnen vergemakkelijken. Boeing heeft de deur op dit moment nog niet gesloten, maar focust zich voorlopig liever op andere projecten.

Vliegtuigfabrikanten zullen vóór het einde van het decennium hun definitieve keuzes maken. Het doel van Safran en GE is om op dat moment klaar te zijn om mee te doen. Om dit te bereiken mobiliseren Safran Aircraft Engines en andere entiteiten van de Safran Group ongeveer 1.000 medewerkers in het Rise-programma. De investering bedraagt ​​een miljard euro, inclusief honderden miljoenen euro's van de staat, via de Civil Aviation Research Council (CORAC), en vanuit Europa via het Clean Aviation Research Programme. GE Aerospace leidt zelf een soortgelijk initiatief. Eric Dalpis benadrukt echter dat Safran andere technologieën blijft ontwijken en de deuren niet definitief wil sluiten omdat er geen indicatie is dat vliegtuigfabrikanten bereid zullen zijn een disruptieve architectuur te adopteren in plaats van een meer traditionele configuratie.

Luchtvaart: Fabrikant van vliegtuigmotoren CFM hekelt onderdelen met “nep”-certificaten van de leverancier

Industriële deelname

Deze onderzoeks- en technologiefase bij Rise zal het ook mogelijk maken de industriële samenwerking tussen Safran Aircraft Engines en GE Aerospace beter te definiëren. Hun joint venture is gebaseerd op een gelijke verdeling van de inkomsten, zonder evenredigheid op basis van de ontwikkelings- of productiekosten van elke partner. De twee motorfabrikanten hebben daarom alle belang bij het bereiken van een eerlijke verdeling van de technologische en productielasten in de voorprogrammafase, zoals het geval was bij de CFM56- en Leap-motoren.

Maar hoewel de taak voor deze twee motoren eenvoudig was – de koude delen van de motor (boven de verbrandingskamer) voor Safran-vliegtuigmotoren en de hete delen (stroomafwaarts) voor GE Aerospace – bleek het voor de toekomst veel ingewikkelder te zijn. propeller. De volgende grote ontwikkeling op het gebied van blowers, koude onderdelen en industriële betrokkenheid zal worden besproken. Als het merendeel van de gebieden al is ingedeeld volgens historische bestemmingsplannen, zullen er nog maar een paar overblijven “grijze gebieden” Te verdelen tussen de twee partners. Intussen maken ze op deze terreinen parallelle vorderingen met als doel de beste opties te behouden op basis van hun technologische maar ook financiële dimensie.