GE и NASA возвращаются к нетривиальному дизайну реактивных двигателей
GE и NASA приступают к новой программе испытаний в аэродинамической трубе прототипов авиадвигателя, который способен сократить расход топлива авиалайнеров сразу на 30%. Самое интересное, что «новая» схема — это хорошо забытая старая, от которой некогда отказались ввиду ряда нерешённых проблем.
Чтобы лучше понять, что сотворили американцы, напомним логику развития турбореактивных двигателей (ТРД). С момента появления в конце 1930-х они сначала обрели второй контур (внешний тракт для холодного воздуха, разгоняемого вентилятором). Потом этот контур стал «раздуваться», пока не появились авиационные движки с высокой степенью двухконтурности, в которых вентилятор (а точнее, поток им создаваемый) отвечает за значительную долю тяги (заметим, это всё равно не турбовинтовой мотор — в последнем практически всю тягу создаёт воздушный винт, только раскручиваемый не поршневым двигателем, а газотурбинным агрегатом).
В 1980-х компания GE довела эту эволюцию до неожиданного финала — она убрала из двухконтурного ТРД внешние стенки, создав так называемый реактивный двигатель с открытым вентилятором (UDF).
Этот агрегат — GE-36 — был построен и испытан как на наземных стендах, так и в воздухе. Тесты показали, что гибрид двухконтурного ТРД и турбовинтового двигателя расходует на 30% меньше горючего, чем аналогичный по размерам и тяге обычный тогдашний авиадвигатель. Неудивительно, что помимо GE и NASA аналогичными конструкциями занимались и другие компании.
На фоне роста цен на авиатопливо эти разработки казались спасением. Однако сравнительно высокий уровень шума новой схемы, наряду с другими техническими вопросами, привёл к тому, что работы по UDF были свёрнуты.
И вот через четверть века GE и NASA решили вернуться к исследованиям по UDF. Во второй половине нынешнего года и в начале следующего в аэродинамической трубе центра Гленна (Glenn Research Center) пройдут испытания прототипа UDF, на котором проверят шесть различных конфигураций лезвий вентилятора.
Прогресс в методах анализа и вычислительной мощности компьютеров, полагают партнёры по проекту, позволит решить давешние проблемы такой схемы авиадвигателя.
Сейчас, памятуя не столько о расходах на горючее (что всё равно остаётся важным), сколько об экологии, можно сказать, что сокращение потребления топлива едва ли не на треть окажется настоящим прорывом. Лишь бы удалось решить вопрос с шумом.
Тогда, в 1980-х, его уровень на грани, но всё же позволял моторам типа UDF укладываться в действовавшие нормы. Но сегодня стандарты по шуму куда жёстче, а в будущем они окажутся ещё строже.
Читайте также о концепции бесшумного авиадвигателя от Rolls-Royce, лайнере на сверхпроводниках и двигателе Бонда.