Франко-американская компания CFM International объявила о переходе к следующему этапу разработки двигателя с открытым вентилятором (ротором). Как сообщает пресс-релиз, речь идет о проекте TAKE OFF, который финансируется Евросоюзом в рамках программы «Чистая авиация».
Координацией занимается Safran Aircraft Engines, а общий бюджет составляет около 100 млн евро. В проекте участвуют более двадцати партнеров, включая Airbus и GKN Aerospace.
Главная цель — подготовить демонстрационный образец двигателя к летным испытаниям к концу десятилетия. Ожидается, что такая схема позволит снизить расход топлива и выбросы примерно на 20%.
Почему отказались от привычной конструкции
В отличие от обычных турбовентиляторных двигателей, здесь отсутствует внешний кожух вокруг вентилятора. Такая схема называется «открытый ротор».
Это позволяет резко увеличить так называемый коэффициент байпаса — показатель того, сколько воздуха проходит мимо горячей части двигателя. Проще говоря, чем больше воздуха двигатель «перемещает» медленно, тем меньше топлива требуется для той же тяги.
Современные двигатели уже работают на высоких значениях — примерно 10:1–12:1, то есть через внешний контур проходит в 10–12 раз больше воздуха, чем через «горячую» часть двигателя. В проекте TAKE OFF рассчитывают выйти на уровень около 60:1. Это и дает основной выигрыш в эффективности.
Испытания и планы
Разработка идет в рамках более широкой программы RISE, которую CFM ведет с 2021 года. За это время инженеры уже испытали ключевые элементы — вентилятор без кожуха, редуктор, облегченные конструкции.
Суммарно проведено более 400 часов тестов в аэродинамических трубах. По данным разработчиков, отдельные компоненты уже показывают результат лучше запланированного уровня экономии топлива.
Следующий этап — проверка всей системы целиком. В планах испытания на обледенение, акустику и долговечность. Наземные тесты начнутся в 2027 году, затем в 2028 году пройдут комплексные проверки.
Летные испытания намечены на 2029 год. В качестве платформы выберут Airbus A380 с установленным прототипом двигателя. Если программа пройдет без сбоев, коммерческое применение возможно к середине 2030-х годов.
Главная проблема — шум
Несмотря на преимущества, у такой схемы есть слабое место. Отсутствие кожуха означает, что звук почти ничем не гасится. В итоге открытые вентиляторы потенциально шумнее классических двигателей.
В Safran Aircraft Engines утверждают, что новые формы лопастей и расчеты уже позволяют снизить этот эффект, но окончательные выводы сделают только после испытаний.
«Когда пытаешься, всегда учишься — поэтому мы будем изучать аэродинамические аспекты, высоты полета, систему, например. Мы научимся демонстрировать, что наш двигатель пригоден для полетов», — отметила Дельфин Дижу.
Руководитель проекта Clean Aviation Пьер Дюрель оценивает инициативу осторожнее. По его словам, это «проект с высоким риском и высокой потенциальной отдачей».
Именно поэтому ближайшие годы станут решающими: технология может либо задать новый стандарт для авиации, либо остаться нишевым решением.
Китай провел первый в мире полет беспилотника с мегаваттным двигателем на водороде
В Германии испытали самолет с «умными крыльями», которые меняют форму: видео
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX