Wspaniała siódemka

A shining model of intercontinental cooperation based on advanced engineering is taking shape on one of the most anticipated engines.

marzec 2018

Jest połowa lutego, niebieskie niebo nad centrum Neapolu jest widowiskowe, tak jasne, że można wyraźnie zobaczyć migoczące gwiazdy, lekki wietrzyk i łagodne temperatury zwiastujące nadejście wiosny. Odległy szum wdziera się na scenę; na pewno jest to samolot startujący z Capodichino, zdobywający wysokość, z siłą dwóch silników turbowentylatorowych, które pochłaniają powietrze i stopniowo wznoszą samolot coraz wyżej. Z tego co widzę, to będą silniki GE lub CFM. Wyraźnie słyszę zasysany strumień powietrza przechodzący przez wentylator, wytarzający siłę ciągu po spalaniu. Dźwięk dudnienia nie jest stały i zmienia się nieznacznie z minuty na minutę, z powodu zmiennej ilości powietrza kierowanego przez wentylator do wewnątrz.

W tym momencie moje mysli przenoszą przenoszą się do fabryki Avio Aero w Pomigliano, zaledwie kilka kilometrów na północnywschód od miejsca, w którym obserwuję zwrot samolotu, i gdzie zaledwie kilka godzin przedtem zobaczyłem i dotknąłem własnymi rękami części turbiny ciśnieniowej nowego silnika GE9X. To największy komercyjny silnik jaki kiedykolwiek zbudowano, z wentylatorem o średnicy 3,40 m, który będzie zasilał Boeinga 777X. Porównując nowy model GE9X i ten starujący, który właśnie podziwiałem, dudnienie, które wciąż rozprzestrzenia się tuż po zniknięciu samolotu z mojego pola widzenia: ten nowy na pewno będzie większy niż silnik, który właśnie usłyszałem i może równie głośny lub może trochę bardziej cichy. "W styczniu 2016 r. wysłaliśmy pierwszą kompletną turbinę do GE Aviation w Evendale. Pomyśleć, że od tego czasu wysłaliśmy siedem z nich"- powiedział Roberto Marrone, kierownik ds. Produkcji modułu turbiny GE9X w zakładzie Pomigliano.

1

Silnik GE9X to spory kawał technologii: na przykład jego turbina niskociśnieniowa - moduł, za który głównie odpowiada Avio Aero - ma TiAl (tytanowo-aluminiowe) łopatki rotorów 5 i 6 stopnia, wydrukowane w technologii 3D w zakładzie Cameri i skończone w Pomigliano. Miałem okazję je trzymać, gdy spotkałem Giacomo Veneruso, Specjalistę ds. Produkcji w centrum doskonałości Airfoils, były bardzo lekkie, ale jednocześnie niezwykle solidne. Ważą mniej więcej tyle samo, co paczka spaghetti!

"W niedługim czasie będą gotowe do ukończenia wszystkich procesów w Pomigliano: niedokończone łopatki pochodzą z Cameri (drukowane 3D przez maszyny EBM), które szlifujemy, frezujemy i polerujemy, następnie wykonujemy badania nieniszczące i promieniowanie rentgenowskie, a na koniec obróbkę plazmową"- wyjaśnił Giacomo. "W tej chwili możemy zarządzać wszystkim za pomocą jednej komórki. Ale zgodnie z planami, wolumen wzrośnie do 2020 r. Na podstawie tej prognozy pracujemy i inwestujemy w cztery nowe komórki dla GE9X."

2

Oprócz głównych elementów pochodzących z Francji, Niemiec i Japonii (odpowiednio z Safran, MTU i IHI) do turbiny GE9X, praktycznie wszystkie zakłady Avio Aero są zaangażowane w inne moduły. Rivalta dostarcza największa tarczę wirnika turbiny - tarczę szóstego stopnia, wraz z innymi częściami do jej montażu oraz jest odpowiedzialna za projekt i produkcję całego modułu przekładni napędu akcesoriów. Avio Aero Polska produkuje i projektuje łopatki statory do turbiny niskiego ciśnienia w Bielsku Białej, a następnie jest zakład w Brindisi, który produkuje ogromne konstrukcje, w których mieści się turbina.

Wychodząc poza granice naszego widzenia, GE9X jest doskonałym przykładem współpracy międzykontynentalnej. IHI Corporation, na przykład, jest kamieniem węgielnym japońskiego przemysłu, firmy działającej od 1853 roku; symbolem modernizacji i doskonałości japońskiej produkcji, zbudował każdą część, jaką można sobie wyobrazić w branży lotniczej. W Pomigliano, na terenie, na którym montowana jest turbina niskiego ciśnienia GE9X, widziałem zespół inżynierów IHI z Tokio: często odwiedzają zakład i pracują w bliskim kontakcie z personelem Avio Aero. Miałem okazję spotkać się z Tomotake Ogawą w Rivalcie, Reprezentantem Inżynierii IHI GE9X, który działa jako łącznik pomiędzy dwoma zespołami we Włoszech i Japonii. "Śledzę każdy aspekt" - wyjaśnił mi - "wraz z włoskimi inżynierami: od projektu, przez produkcję i montaż turbiny. W rzeczywistości pracuję pomiędzy zakładami w Pomigliano i Rivalcie, gdzie używam biura tuż obok obszaru inżynierii: jest to skuteczne, ponieważ możemy radzić sobie, dyskutować i analizować każdy aspekt techniczny, problem lub postęp w stałej harmonii. "IHI jest odpowiedzialne za pierwsze trzy stopnie rotora i pierwsze pięć dysków turbiny niskiego ciśnienia, a także inne komponenty i główny wał silnika GE9X.”

3

Zastanawiając się ponownie nad masą powietrza, która dostaje się do silnika, myślę o tym, jak delikatne zadanie wykonuje turbina niskiego ciśnienia: jest to część silnika, w której powietrze, które stało się energią cieplną w komorze spalania i turbinie wysokiego ciśnienia, zamienia się w energię kinetyczną, zasilając wał silnika, który porusza przednim wentylatorem, jak również wytwarza siłę ciągu. Gilberto Bonfigli jest kierownikiem sekcji LPT GE9X w Avio Aero i współpracuje z całym zespołem wewnętrznym, a także z zespołem zewnętrznym. Zna bardzo dobrze Tomotake'a. "Zaprojektowanie tej turbiny zajęło nam rekordowy czas, zaledwie kilka lat: materiały i aerodynamika są podstawą innowacji, wykorzystując w pełni wciągane powietrze, które generuje siłę ciągu. Obecna faza rozwoju ma dla nas kluczowe znaczenie, polegające na analizie i weryfikacji wykonania przekładającego się na wydajność. Widać to przede wszystkim z wielkości projektu (zwłaszcza zespołu), nie zapominając o wszystkich dostawcach pochodzących z różnych części świata, czy o zespole inżynierów GE Aviation w Indiach, który wspiera analizę projektu dla naszej turbiny."

Ciro Esposito i Michele Coppola są Starszymi Inżynierami ds. projektowania i materiału GE9X w Pomigliano, współpracują z Gilberto. To oni pomogli mi zrozumieć innowacyjny wpływ łopatek TiAl wydrukowanych za pomocą urządzeń Arcam w Cameri, zainstalowanych na turbinie niskiego ciśnienia. "Projektowanie tych łopatek i wytwarzanie ich za pomocą druku 3D nie tylko przynosi wymierne korzyści pod względem całkowitej wagi całego silnika i zużycia paliwa. W rzeczywistości swoboda projektu pozwala na doskonalenie typowego kształtu liścia w dwóch ostatnich stopniach turbiny (piąty i szósty, wyd.): Łopatki w dwóch ostatnich stopniach, wszystkie o tym samym kształcie, obracają się w tym samym kierunku. Kształt płata nośnego jest zoptymalizowany tak, aby przekształcenie go w energię kinetyczną było jak najbardziej efektywne. "Widzę, że stop z aluminidku tytanu, z którego wykonane są łopatki, pasuje idealnie do termicznego i fizycznego reżimu ostatnich dwóch stopni turbiny niskiego ciśnienia.

Wszystkie prace nad nowym silnikiem GE9X są koordynowane i zarządzane przez GE Aviation; zespoły z różnych jednostek pracują nad tym imponującym etapem rozwoju, z bezpośrednim zaangażowaniem w obszarze Łańcucha Dostaw i oczywiście Inżynierii. Fernando Ceccopieri jest uznanym profesjonalistą w Avio Aero. Ukończył Politechnikę w Turynie, a jego pierwsze kroki jako inżyniera aerodynamiki w FiatAvio sięgają lat osiemdziesiątych. W 1985 r. przeniósł się z rodziną do Cincinnati (Ohio); on, podobnie jak inni profesjonaliści z GE Aviation, jest dowodem na to, że Avio Aero w pewnym sensie miało stać się częścią rodziny GE. "Inżynierowie Avio zawsze ściśle współpracowali z GE, w terenie i podążając za każdym działaniem od koncepcji technologicznej, dobrze współpracując z amerykańskimi zespołami", powiedział mi Fernando, a to po części wydarzyło się też jemu. Obecnie jest głównym inżynierem systemów - liderem LPT dla GE9X, w siedzibie GE Aviation.

On również podkreśla znaczenie tego etapu rozwoju: "Certyfikaty FAA i EASA, których ukończenie dotychczas zabierało nam około tysiące godzin, są celem testów kompletnego silnika i są prowadzone przed jego przeglądem technicznym. Istnieje w sumie około 20 różnych rodzajów testów. W tej chwili jest siedem silników, dwa przechodzą etap montażu i rekonfiguracji; w rzeczywistości często konfiguracje mogą zmieniać się z jednego testu na inny". Mówiąc o testowaniu działań, Fernando podkreśla ogromną różnorodność testów, które zasługują na samodzielną historię, a niektóre z nich są szczególnie imponujące. "W Winnipeg (Kanada) przeprowadzany jest test oblodzenia, w którym osiąga się temperatury polarne, symulując potężne burze lodowe, podczas których silniki muszą gwarantować pełną funkcjonalność. Na drugim końcu skali, oczekuje się, że silnik zagwarantuje funkcjonalność znacznie przekraczającą limity termiczne lub będzie to potencjalna liczba obrotów turbiny. W jednym z podstawowych testów turbiny niskociśnieniowej, silnik jest poddawany naprężeniom w warunkach, w których jest utrzymywany przez 5 minut w temperaturze wyższej niż 75 ° Fahrenheita (23° C) powyżej maksymalnej tolerowanej temperatury."

Rozmowa z Fernando sprawia, że ​​zastanawiasz się nad tym, jak dystanse stają się krótsze. Zwłaszcza ze względu na łatwość, z jaką wielu specjalistów wykonuje tak delikatną, złożoną i wymagającą pracę, przemieszczając się z jednego kontynentu do drugiego. Oto, co zrobi następny Boeing 777X napędzany przez silnik GE9X - transport aż do 425 pasażerów pomiędzy kontynentami...

13 marca pierwszy silnik GE9X przeszedł próbę "testbed" w Victorvile w Kalifornii. Podwieszony na skrzydle samolotu Boeing 747 po raz pierwszy oderwal się od ziemii: turbina z pewnością pochodzi z Pomigliano. Może zobaczymy startujący 777X nad lasem Capodimonte i kto wie, jak to będzie wyglądać z serca miasta.

AUTHOR

Yari Bovalino