El General Electric GEnx ("General Electric Next-Generation") es un avanzado motor a reacción turbofán de doble rotor, flujo axial y alto bypass producido por GE Aerospace para los Boeing 747-8 y 787 . El GEnx sucedió al CF6 en la línea de productos de GE.
A partir de 2016, Boeing seleccionó el GEnx y el Rolls-Royce Trent 1000 tras una desempate entre los tres grandes fabricantes de motores. El GEnx utiliza parte de la tecnología del turbofan GE90 , [1] incluidas las aspas del ventilador compuestas en flecha y el HPC de 10 etapas presentado en variantes anteriores del motor. El motor lleva tecnología compuesta [2] en la carcasa del ventilador.
Se estima que el mercado de motores para el 787 ascenderá a 40.000 millones de dólares en los próximos 25 años. [ ¿ cuando? ] Una primera es la eliminación de los sistemas de purga de aire que utilizan aire a alta temperatura y alta presión de los motores de propulsión para alimentar los sistemas de la aeronave, como los sistemas de arranque, aire acondicionado y antihielo. Ambos motores permiten avanzar hacia los Aviones Más Eléctricos , es decir, el concepto de sustituir sistemas anteriormente hidráulicos y neumáticos por eléctricos para reducir el peso, aumentar la eficiencia y reducir los requisitos de mantenimiento.
Se esperaba el GEnx [ ¿cuándo? ] para producir 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 787 entregas). Boeing predice [ ¿cuándo? ] reducción del consumo de combustible hasta en un 20% y motores significativamente más silenciosos que los turbofan actuales. En el 747-8 se utilizará una versión de empuje de 66.500 lbf (296 kN) (GEnx-2B67). A diferencia de la versión inicial del 787, esta versión tiene un sistema de purga de aire tradicional para alimentar los sistemas neumáticos y de ventilación internos. También tendrá un diámetro total más pequeño que el modelo inicial para adaptarse a la instalación en el 747.
En marzo de 2006, General Electric inició las pruebas iniciales de la variante GEnx sin purga. [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 izquierdo interior).
En el otoño de 2019, General Electric ofrecía el GEnx-2B, desarrollado para el 747-8, para la variante revisada del 767-XF basada en el 767-400ER, pero necesitaba suficiente volumen para cubrir la certificación del nuevo producto. [4]
Introducido a finales de 2011 en un carguero 747-8, Cargolux superó el millón de horas de vuelo a principios de 2017. [5]
El 28 de julio de 2012, la NTSB inició una investigación de una falla de 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 descubrió que un motor GEnx-1B instalado en un Boeing 787 que aún no había volado tenía indicios de una grieta similar en el eje medio del ventilador. El eje medio del ventilador fue retirado del motor para su posterior inspección y examen. Como resultado del trabajo de investigación, la NTSB ha determinado 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 AirBridgeCargo 747-8F experimentó 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 palas y paletas de la turbina de baja presión. [7] La NTSB emitió recomendaciones de seguridad urgentes a la FAA para exigir exploraciones ultrasónicas para detectar fracturas en la mitad del eje antes de usar motores GEnx y requerir inspecciones repetitivas en el ala del motor para detectar grietas. [6] [8]
Durante la primavera y el verano de 2013, GE se enteró de cuatro cargueros 747-8F que sufrieron formación de hielo en sus motores a altitudes de 40.000 pies (12.192 m) o más. El incidente más grave involucró 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 manera segura, pero se descubrió que los motores sufrieron daños. Entre los posibles factores citados se encontraban "'sistemas meteorológicos convectivos únicos', como tormentas inusualmente grandes que alcanzan grandes altitudes". Boeing está trabajando con GE para encontrar soluciones de software al problema. [9] La altitud estuvo 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 ingresen al núcleo. [5]
En marzo de 2014, un Boeing 787 propulsado por GEnx tuvo su primera parada en vuelo cuando un vuelo de JAL tuvo que desviarse a Honolulu después de una alerta de presión de aceite, lo que elevó su tasa de paradas en vuelo a 1 cada 278.000 horas. [10] En enero de 2016, un 787 de Japan Airlines tuvo una parada durante el vuelo después de volar en condiciones de formación de hielo , causada por el hielo formado en las aspas del ventilador e ingerido: las aspas se movieron ligeramente hacia adelante y frotaron el sello abrasivo de 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 EE.UU. [12] Se pulió material abrasivo en la carcasa frente a las aspas del ventilador para evitar que se froten al ingerir hielo o escombros en 330 GEnx PIP-2. [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 compuestas, una carcasa de ventilador compuesta y aspas de turbina de baja presión de etapa 6 y 7 de aluminuro de titanio . La eficiencia del combustible mejora un 15% en comparación con el CF6 , la relación de derivación alcanza 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 vuelo 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 de ataque de aleación de acero y la carcasa compuesta del ventilador reduce la expansión térmica. Para reducir el consumo de combustible, el compresor de alta presión con relación de presión 23:1 se basa en el GE90-94B , las paletas guía cubiertas reducen los flujos secundarios y los carretes contrarrotativos para las turbinas de reacción reducen la carga en las paletas guía. [18]
Para reducir el costo de mantenimiento y aumentar la vida útil del motor, se logran carretes con menor cantidad de piezas usando blisks en algunas etapas, menor cantidad de cuchillas en otras etapas y usando menos etapas; Las temperaturas internas del motor se reducen debido a técnicas de enfriamiento más eficientes y la extracción de desechos dentro del compresor de baja presión protege el compresor de alta presión.
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