Экологическая авиация. Европа инвестирует €100 млн в революционный авиадвигатель с открытым вентилятором

Дальше экономить топливо старыми методами уже просто не получится. Поэтому инженеры пошли ва-банк и предложили радикальный шаг: а что, если вообще выбросить внешний кожух?

За реализацию этой идеи взялось франко-американское объединение CFM (совместное детище Safran Aircraft Engines и GE Aerospace). Буквально в прошлом месяце они перевели разработку своего двигателя с открытым вентилятором на новый этап. Проекту дали меткое название — TAKE OFF, пишет Іnteresting Еngineering.

Европа поверила в идею деньгами. Программа Clean Aviation выделила на разработку кругленькую сумму — 100 миллионов евро. Главными в процессе назначили французов из Safran, но в целом к команде подтянулись более двадцати партнеров, включая таких тяжеловесов, как Airbus и GKN Aerospace. Их общая цель состоит в том, чтобы до конца этого десятилетия собрать готовый железный прототип и поднять его в небо для реальных тестов.

Вообще, этот проект является лишь частью более масштабной истории — программы RISE, которая развернулась еще в 2021 году. Главная техническая фишка здесь скрывается в полном отказе от трубы вокруг лопастей. Это делается ради одного ключевого показателя — степени двухконтурности. Если без скучных академических терминов, то это соотношение объема воздуха, который просто обтекает камеру сгорания, к тому объему, который попадает внутрь в сам ад.

Хитрость заключается в том, что гораздо выгоднее захватить огромную массу воздуха и толкнуть ее относительно медленно. Тягу вы получите ту же, а вот керосина сожжете значительно меньше. Современные пассажирские лайнеры как раз и выезжают на этом принципе, но из-за наличия внешнего корпуса они физически уперлись в собственный предел — показатель от 10 до 12 к одному. Это означает, что через внешний контур проходит в десять раз больше воздуха, чем через внутреннюю раскаленную турбину. А вот конструкция открытого ротора позволит довести этот показатель до фантастических шестидесяти к одному. На практике это будет означать снижение расхода авиационного топлива и вредных выбросов минимум на двадцать процентов.

Работа над проектом продвигается довольно активно. Разработчики уже успешно создали и протестировали ключевые узлы: сам открытый вентилятор, высокоскоростной компрессор, компактную коробку передач и облегченные элементы конструкции. Во время проверок эти детали даже превзошли целевой показатель в двадцать процентов экономии. Позади также более четырехсот часов продувки в аэродинамических трубах, где инженеры собирали данные о тяге, акустике и особенностях крепления двигателя к самолету.

Теперь проект TAKE OFF переходит к более комплексным проверкам целой системы. Лопасти будут тестировать на обледенение, проверять их надежность и уровень шума на высоких скоростях. В начале 2027 года на новом заводе Safran планируют начать полномасштабные наземные тесты переднего модуля, а в 2028-м — комплексные проверки на земле.

Если все пойдет по графику, в 2029 году полностью собранный двигатель прицепят к летучей лаборатории Airbus A380 и поднимут в небо. Инженеры будут собирать данные во время руления, взлета, крейсерского полета и посадки. Эта информация ляжет в основу финального дизайна, чтобы ориентировочно в 2035 году самолеты с открытыми вентиляторами уже могли выполнять обычные коммерческие рейсы.

Конечно, на пути к этой революции есть одна серьезная преграда — шум. Открытые роторы гудят значительно сильнее классических закрытых двигателей, ведь здесь нет массивной металлической гондолы, которая бы поглощала и приглушала звуковые волны. Впрочем, разработчики уверяют, что современные компьютерные симуляции позволили им найти форму лопастей, которая работает значительно тише.

Вице-президент по инженерии и исследованиям Safran Дельфин Дижу честно признает, что впереди много сложных задач. По ее словам, команде еще придется на практике изучить кучу аэромеханических нюансов, особенности работы на разных высотах и доказать авиационным регуляторам, что эта система абсолютно безопасна для полетов. В свою очередь представитель фонда Clean Aviation Пьер Дюрель называет эту разработку классической историей о высоких рисках, которые полностью оправдываются бешеной наградой.