El General Electric GEnx ("General Electric Next-generation") es un avanzado motor a reacción turbofán de flujo axial , de doble rotor y alto bypass que GE Aerospace fabrica para los Boeing 747-8 y 787. El GEnx sucedió al CF6 en la línea de productos de GE.
En 2016, Boeing seleccionó el GEnx y el Rolls-Royce Trent 1000 tras una segunda vuelta entre los tres grandes fabricantes de motores. El GEnx utiliza parte de la tecnología del turbofán GE90 , [1] incluidas las aspas del ventilador de material compuesto y el compresor de alta presión (HPC) de 10 etapas que se incluía en las variantes anteriores del motor. El motor incorpora tecnología de material compuesto [2] en la carcasa del ventilador.
Se estima que el mercado de motores para el 787 alcanzará los 40.000 millones de dólares en los próximos 25 años. [ ¿Cuándo? ] Una de las primeras cosas que se harán será eliminar los sistemas de purga de aire que utilizan aire a alta temperatura y alta presión de los motores de propulsión para alimentar sistemas de la aeronave como el de arranque, el de aire acondicionado y el antihielo. Ambos motores permiten avanzar hacia el concepto de aeronaves más eléctricas , es decir, el de sustituir los sistemas hidráulicos y neumáticos anteriores por sistemas eléctricos para reducir el peso, aumentar la eficiencia y reducir los requisitos de mantenimiento.
Se esperaba que el GEnx produjera un empuje de 53.000 a 75.000 lbf (240 a 330 kN), con las primeras pruebas comenzando en 2006 y la entrada en servicio en 2008 (retrasada por las entregas del 787). Boeing predice [ ¿cuándo?] un consumo de combustible reducido de hasta un 20% y motores significativamente más silenciosos que los turbofán actuales. Se utilizará una versión de 66.500 lbf (296 kN) de empuje (GEnx-2B67) en el 747-8. A diferencia de la versión inicial para el 787, esta versión tiene un sistema de aire de purga tradicional para alimentar los sistemas neumáticos y de ventilación internos. También tendrá un diámetro total más pequeño que el modelo inicial para facilitar su instalación en el 747.
En marzo de 2006, General Electric comenzó las pruebas iniciales de la variante GEnx sin sangrado. [3] El primer vuelo con uno de estos motores tuvo lugar el 22 de febrero de 2007, utilizando un Boeing 747-100 , equipado con un motor GEnx en la posición número 2 (lado interior izquierdo).
En el otoño de 2019, General Electric ofrecía el GEnx-2B, desarrollado para el 747-8, para la variante revisada 767-XF basada en el 767-400ER, pero necesitaba suficiente volumen para cubrir la nueva certificación del producto. [4]
Cargolux, que se introdujo a finales de 2011 en un carguero 747-8, superó el millón de horas de vuelo a principios de 2017. [5]
El 28 de julio de 2012, la NTSB inició una investigación sobre una falla del motor que ocurrió en un Boeing 787 durante una prueba de rodaje previa a la entrega en Charleston, Carolina del Sur. [6]
El 31 de agosto de 2012, se encontró que un motor GEnx-1B instalado en un Boeing 787 que aún no había volado tenía indicios de una grieta similar en el eje intermedio del ventilador. Se retiró el eje intermedio del ventilador del motor para realizar una inspección y un examen más detallados. Como resultado del trabajo de investigación, la NTSB determinó que los ejes intermedios del ventilador de los motores GEnx se fracturaron o agrietaron en el extremo delantero del eje donde está instalada la tuerca de retención. [6]
El 11 de septiembre de 2012, un 747-8F de AirBridgeCargo sufrió una falla importante en el motor que esparció una cantidad significativa de desechos metálicos en la pista cuando el eje de la turbina de baja presión se separó y se desplazó hacia atrás, dañando las aspas y álabes de la turbina de baja presión. [7] La NTSB emitió recomendaciones de seguridad urgentes a la FAA para exigir escaneos ultrasónicos para detectar fracturas en el eje medio antes del uso de motores GEnx y exigir inspecciones repetitivas en el ala del motor para detectar grietas. [6] [8]
Durante la primavera y el verano de 2013, GE se enteró de que cuatro aviones de carga 747-8F sufrieron formación de hielo en sus motores a altitudes de 40.000 pies (12.192 m) y superiores. El incidente más grave afectó a un carguero AirBridgeCargo ; el 31 de julio, mientras se encontraba a una altitud de 41.000 pies (12.497 m) sobre China , la tripulación de vuelo notó que dos motores se aceleraban mientras que un tercero perdía potencia sustancial. Los pilotos pudieron aterrizar el avión de forma segura, pero se descubrió que los motores habían sufrido daños. Entre los posibles factores citados se encontraban "'sistemas meteorológicos convectivos únicos', como tormentas eléctricas inusualmente grandes que alcanzan grandes altitudes". Boeing está trabajando con GE en soluciones de software para el problema. [9] La altitud estaba restringida hasta que GE cambió el software para detectar los cristales de hielo a gran altitud y abrir las puertas de la válvula de purga de aire para expulsarlos antes de que entren en el núcleo. [5]
En marzo de 2014, un Boeing 787 con motor GEnx tuvo su primer apagado en vuelo en operación cuando un vuelo de JAL tuvo que desviarse a Honolulu después de una alerta de presión de aceite, lo que elevó su tasa de apagados en vuelo a 1 cada 278.000 horas. [10] En enero de 2016, un 787 de Japan Airlines tuvo un apagado en vuelo después de volar en condiciones de formación de hielo , causado por el hielo formado en las aspas del ventilador e ingerido: las aspas se movieron ligeramente hacia adelante y frotaron el sello abrasivo en la carcasa. [5] En marzo de 2016, la FAA de EE. UU. ordenó reparaciones de emergencia en el GEnx-1B PIP2. [11] La directiva de aeronavegabilidad afecta a 43 Boeing 787 Dreamliners en los EE. UU. [12] El material abrasivo en la carcasa frente a las aspas del ventilador fue pulido para evitar que se frotaran al ingerir hielo o residuos en el PIP-2 330 GEnx. [5]
A principios de 2018, de 1.277 pedidos del Boeing 787 , 681 seleccionaron el GEnx (53,3%), 420 el Rolls-Royce Trent 1000 (32,9%) y 176 estaban indecisos (13,8%). [13] El GEnx número 2.000 se entregó en noviembre de 2019, 15 años después del lanzamiento del motor, ya que registró 4,5 millones de ciclos de vuelo y 26 millones de horas entre 60 operadores. [14]
El GEnx se deriva del GE90 con un diámetro de ventilador de 111,1 pulgadas (282 cm) para el 787 y 104,7 pulgadas (266 cm) para el 747-8. Para reducir el peso, cuenta con 18 aspas de ventilador de material compuesto, una carcasa de ventilador de material compuesto y aspas de turbina de baja presión de etapa 6 y 7 de aluminuro de titanio . La eficiencia de combustible se mejora en un 15% en comparación con el CF6 , la relación de derivación llega hasta 9,0:1 y la relación de presión general hasta 58,1:1. Tiene un compresor de alta presión de 10 etapas y es más silencioso, ayudado por aspas de ventilador más grandes y eficientes. [15]
Permanece en el ala un 20% más, utiliza un 30% menos de piezas para reducir los costos de mantenimiento y tiene una arquitectura contrarrotante . [16] La cámara de combustión Lean TAPS reduce los gases NOx con la pérdida de presión y el margen de reflujo requeridos. [17]
Las aspas del ventilador tienen bordes delanteros de aleación de acero y la carcasa del ventilador de material compuesto reduce la expansión térmica. Para reducir el consumo de combustible, el compresor de alta presión con una relación de presión de 23:1 se basa en el GE90-94B , los álabes guía envueltos reducen los flujos secundarios y los carretes contrarrotativos para las turbinas de reacción reducen la carga sobre los álabes guía. [18]
Para reducir los costos de mantenimiento y aumentar la vida útil del motor, se logran carretes con menor cantidad de piezas mediante el uso de blisks en algunas etapas, menor cantidad de álabes en otras etapas y mediante el uso de menos etapas; las temperaturas internas del motor se reducen debido a técnicas de enfriamiento más eficientes y la extracción de residuos dentro del compresor de baja presión protege al compresor de alta presión.
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