آشنایی با پیشرانه GE9X جنرال الکتریک؛ بزرگ‌ترین و قوی‌ترین پیشرانه هواپیما در دنیا

پیشرانه GE9X ساخت شرکت جنرال الکتریک اِرو اسپیس (GE Aerospace) عنوان بزرگ‌ترین و قوی‌ترین پیشرانه جت‌های تجاری دنیا را به خود اختصاص داده است.


این پیشرانه تحول عظیمی در تکنولوژی هوانوردی ایجاد کرده و استانداردهای جدیدی را از نظر قدرت، راندمان و توجه به محیط‌زیست ارائه می‌کند. پیشرانه ساختارشکن GE9X برای خانواده هواپیماهای بوئینگ ۷۷۷X طراحی شده و از آن به عنوان بزرگ‌ترین و قوی‌ترین پیشرانه جت تاریخ نام برده می‌شود. GE9X نه تنها رکوردهای قابل‌توجهی در اختیار دارد بلکه با استفاده از تکنولوژی‌های خلاقانه و سطح بالا اهمیت زیادی برای کاهش آلایندگی و حفظ محیط‌زیست قائل شده است. نیروگاه موردبحث حاصل چنین دهه تحقیق و توسعه بوده و از متریال پیشرفته و سطح بالایی همچون کامپوزیت‌های ماتریکس سرامیک در آن استفاده شده است. از طرف دیگر پیشرفت‌های رخ داده در بحث آیرودینامیک نیز روی پیشرانه GE9X تأثیر گذاشته‌اند تا جریان هوا و مصرف سوخت بهینه شود. آلیشا کالب مهندس ارشد سیستم‌های برنامه‌ریزی GE اِرو اسپیس می‌گوید:

آیرودینامیک پیشرفته یکی از افتخارات شرکت ماست. ما همچنان به بهبود آیرودینامیک پیشرانه GE9X ادامه می‌دهیم

این پیشرانه رکورد جهانی جدیدی برای نیروی پیشران حدود ۱۳۴ هزار پوندی ثبت کرده که دلیل این کار را می‌توان ابعاد بزرگ و طراحی خلاقانه دانست. پیشرانه موردبحث قطر ۳.۳ متری دارد و علاوه بر قدرت قابل‌توجه خود مصرف سوخت و آلایندگی کمتری را نشان می‌دهد. GE9X بر اساس معماری اثبات شده GE90 شکل گرفته و مصرف سوخت آن نسبت به GE90 حدود ۱۰ درصد کمتر است. پیشرانه GE9X حاصل چندین دهه تجربه GE است. تکنولوژی‌هایی همچون کامپوزیت‌های ماتریکس سرامیک CMCs که در برابر گرما قوی‌تر و مقاوم‌تر از آلیاژهای فلزی هستند باعث شده‌اند این پیشرانه کاراتر از هر رقیب دیگری باشد. این متریال می‌توانند در برابر دمای فراتر از ۱۰۹۰ درجه سلسیوس مقاوم باشند. کامپوزیت‌ها همچنین نیاز کمتری به جریان هوا دارند و این امر باعث می‌شود دمای احتراق بالاتر باشد تا راندمان پیشرانه بهبود یابد.

آیرودینامیک پیشرانه نیز نقش مهمی در راندمان و کارایی پیشرانه موردبحث ایفا می‌کند. ایرفویل های بازنگری شده در کمپرسور، تیغه‌های فن بهینه شده و فن بزرگ‌تر باعث شده‌اند فشار و جریان هوا بیشتر شود که نتیجه آن سرعت و کارایی بالاتر احتراق سوخت است که هم نیروی پیشرانه بیشتری ایجاد کرده و هم آلایندگی را کاهش می‌دهد. نسبت تراکم پیشرانه GE9X به ۶۰ در برابر ۱ می‌رسد که بسیار بیشتر از نسبت ۴۲ به ۱ پیشرانه GE90 است. علاوه بر این، طول فن و تیغه‌های نازک فیبر کربنی آن باعث به حداکثر رسیدن جریان هوا می‌شود.

GE9X یکی از بالاترین نسبت‌های بای پس برای یک پیشرانه تجاری را دارد و این رقم به ۱۰ در برابر ۱ می‌رسد. به این ترتیب بخش عظیمی از جریان هوا راهی محفظه احتراق می‌شود که باعث مصرف سوخت کمتر و کارایی بالاتر خواهد شد. نسبت بای پس بالا از طریق به‌کارگیری قطعات سرراست و مستقیم و فن بزرگ‌تر به دست می‌آید. این فن دارای ۱۶ تیغه است. شرکت GE همواره تعهد خود به کاهش آلایندگی‌ها را اعلام کرده و GE9X نیز از این قضیه مستثنا نیست. تکنولوژی TAPS این شرکت باعث اختلاط اولیه هوا با سوخت قبل از احتراق شده و موجب کاهش قابل‌توجه آلاینده‌های نیتروژن اکسید می‌شود. این تکنولوژی اولین بار در پیشرانه Genx بکار رفته و از آن زمان بی‌وقفه تکامل یافته است.

سومین نسل این تکنولوژی در پیشرانه GE9X باعث کاهش حدود ۵۵ درصدی آلایندگی نیتروژن اکسید نسبت به رقبای کلاس خود شده و کمتر از نصف استانداردهای آلایندگی موجود است. این نیروگاه پرقدرت و بزرگ بیش از ۱۲ هزار ساعت تست‌های پرواز و استقامت را پشت سر گذاشته که بیشتر از تست‌های تمامی پیشرانه‌های دیگر GE آیرو اسپیس است. تست‌های وسیع موردبحث به شرکت سازنده اجازه یافتن مشکلات احتمالی و اطمینان از قابلیت‌ها و دوام بالای آن را داده است. با وجود نیروی پیشران رکوردشکن، طراحی خلاقانه و تمرکز روی راندمان و کاهش مصرف سوخت و آلایندگی، پیشرانه GE9X باعث تحول در صنعت هوانوردی می‌شود. این پیشرانه به‌طور ویژه برای هواپیما بوئینگ ۷۷۷X طراحی شده و قبلاً به سفارش بیش از ۷۰۰ دستگاهی رسیده است. GE9X پیشرفت‌های قابل‌توجهی در تکنولوژی پیشرانه را به نمایش می‌گذارد و راه را برای دستیابی به آینده‌ای پاک‌تر و پایدارتر هموار می‌سازد.