Двигатели конкуренты: GTF против LEAP. Часть 2

03 May 2014 20:59 Продолжение перевода

Эксплуатационные расходы являются важными как для производителей так и для авиакомпаний.
Надежность двигателя непосредственно влияет на рентабельность программы, так как более половины новых двигателей находятся на техническом обслуживании по контрактам “power-by-the-hour. Так как оплата от клиента фиксированная, то улучшения в надежности двигателя дают прямую выгоду производителю двигателя.
Рассмотрим каждый элемент новых технологий двигателей и сравнить их друг с другом и существующим ориентиром, CFM56-5B. Данные US DOT Form 41 показывают, что CFM56-5B имеет более низкие затраты на техническое обслуживание, чем конкурент IAE V2500. V2500, однако, сжигает меньше топлива. Сегодня, при выборе двигателя между двумя превосходными продуктами, авиакомпания оценивают компромиссы между сжигаемым топливом и стоимость обслуживания, и аналогичное решение будет приниматься в отношении GTF и LEAP при их выходе на рынок.
КОНФИГУРАЦИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ
PW1000G использует редукторную турбовентиляторную конфигурацию, добавляя планетарный редуктор, который позволяет вентилятору вращаться медленнее, чем остальные части двигателя, которые вращаются на высокой скорости для оптимизации производительности. CFM LEAP использует более традиционную конфигурацию прямого привода.
PW1000G использует конфигурацию с планетарным редуктором
CFM LEAP использует конфигурацию прямого привода с 2-х ступенчатой турбиной высокого давления Источник: CFM
Различие в конфигурации также оказывает влияние на количество деталей, необходимых в усилителе, компрессоре высокого давления, турбине высокого давления и турбине низкого давления, необходимых для достижения прогнозируемых результатов. В следующей таблице сравниваются количество блоков в каждой секции двигателя для PW1100G и CFM LEAP для Airbus A320neo, и для существующего CFM56-5B, используемого на Airbus A320.
Источник: AirInsight
Обе новые системы будут использовать двухступенчатую турбину высокого давления, а не одно ступенчатую ТВД как на CFM56. Добавив планетарный редуктор, PW удалось сократить количество блоков двигателя при достижении необходимых показателей эффективности, в то время как LEAP добавляет блоки для достижения своих показателей топливной эффективности. LEAP, по сравнению с двигателями CFM56, добавляет блоки в КВД, ТВД и LPT секций для достижения своих показателей улучшения производительности. PW1000G, при добавлении планетарного редуктора, имеет меньше блоков, чем CFM56 в КВД и LPT для достижения своих улучшенных показателей производительности, полагаясь вместо этого на более высокие скорости вращения, возможные при планетарном редукторе.

Основанные на заявлениях каждого производителя, LEAP, как прогнозируется, будет иметь равные затраты на техническое обслуживание с CFM56, а обслуживание PW1000G, заявляется, будет значительно дешевле, чем обслуживание современных двигателей. Когда мы исследуем детали, то мы должны будем найти рациональное объяснение того, что расходы на обслуживание PW1000G будет ниже, чем LEAP.
Такое сравнение лучше всего достигается, если рассматривать двигатель от начала до конца, раздел за разделом. Диаграмма сравнения конфигураций двигателя показана ниже.

Источник: Pratt & Whitney
По оценкам AirInsight, PW1000G будет иметь меньший аэродинамический профиль между 1,500-3,000, на шесть блоков меньше, и примерно такое же количество запчастей с ограниченным сроком службы в своей конфигурации по сравнению с последней информацией, которую мы получили от LEAP. GE указал, что его расчет разницы аэродинамического профиля находится в диапазоне 1500, на основе их сравнительных оценок, но не смог предоставить нам прогнозируемых аэродинамических показателей для LEAP, ссылаясь на то, что двигатель все еще в разработке.

Пратт & Уитни также не представили подробные аэродинамические расчеты, но указали, что разница может быть значительно выше, чем оценка GE. Хотя ни один двигатель полностью не закончен, информация, которую мы почерпнули, указывает на существенное различие между двумя двигателями в аэродинамических показателях. В то время как производители держат свои расчеты в секрете, отчетливо ясно, что GTF PW имеет существенно лучший аэродинамический профиль, чем LEAP. Как количество деталей является движущей силой в расходах на техническое обслуживание, так и износ деталей, используемых в каждом двигателе, станет ключевым вопросом.
GE разработали ядро для LEAP с применением технологий покрытия, которые позволят деталям, не только выдержать увеличение температуры на 200 градусов, но и сохранят при этом температуры металла прежней, повысив эффективность их износа.
Пратт & Уитни имеет меньше деталей с более высокими скоростями вращения для оптимизации работы двигателя, и также использует передовые технологии для уменьшения износа.
Нам нужно дождаться, пока двигатели появятся в эксплуатации, чтобы определить, насколько хороши оба двигателя в достижении своих показателей, связанных с повышением температуры, а в случае GTF, с более высокой скоростью вращения, поскольку износ новых моделей может отличаться от сегодняшних компонентов. Но обе компании делают ставку в своем будущем и в своих контрактах на новые технологии.

(Steven Udvar-Hazy, генеральный директор компании Air Lease Corp, заявил на конференции, ISTAT в Барселоне, что оба двигателя должны быть в эксплуатации от шести до восьми лет, прежде чем авиа отрасль действительно разберется в обещаниях / заявления PW и CFM.)

До сих пор у первых испытательных двигателей, износ был ниже, чем планировалось для GTF, это положительный знак, что их технологии будут успешными. LEAP, который запланирован на более поздний ввод в эксплуатацию, не достиг в развитии стадии тестирования полноценных двигателей, хотя некоторые тесты комплектующих были завершены.
В конечном счете, ключ к успеху в обслуживания будет, в том, насколько хорошо новые материалы, покрытия и процессы охлаждения будут работать в жестких условиях.
Традиционно, обслуживание ядра авиационного двигателя составляет более 90% от затрат на техническое обслуживание всего двигателя. Мы не видим изменения этой тенденции ни в одном из новых двигателе, тем более что оба будут использовать двухступенчатую, а не одноступенчатую турбину высокого давления для генерации тепловой эффективности.
Наше сравнение начинается в передней части двигателя.
РАЗДЕЛ ВЕНТИЛЯТОРА : LEAP имеет 18 лопастной композитный вентилятор, по сравнению с 24 лопастным металлическим вентилятором для CFM56-7B и 36 для CFM56-5B. GTF будет использовать 18 лопастной биметаллический вентилятор. Каждый из них будет иметь больший вентилятор, чем CFM56. 78". вентилятор LEAP и 81" вентилятор PW1000G на A320neo.
Сравнивая два подхода, композитные материалы будут немного дороже, чем биметаллические лопасти, но и будет легче, и, возможно, более долговечны.

LEAP также внедряет центробежную технологию FOD (защита от попадания посторонних предметов), которая будет выбрасывать посторонние предметы через специальные отверстия. Разработка PW, использует a translating sleeve, представляющая альтернативный механизм для блокирования ЗПП (защита от попадания посторонних предметов), и приводит их низкий коэффициент давления вентилятора как фактор, чтобы не засасывать много мусора в двигатель. Каждая из этих технологий поможет снизить расходы на обслуживание, так как устранение ЗПП уменьшает повреждение двигателя.
Каждая конструкция вентилятора должна быть более эффективной, чем у сегодняшних двигателей, и мы считаем, что затраты на обслуживание секции вентилятора, как правило, около 5% от общего обслуживания двигателя, будут примерно эквивалентны между новыми двигателями. Преимущество: НИЧЬЯ


рейтинг: +1+x

Поделиться в социальных сетях: Facebook vk16.png twitter-16x16.png livejournal.gif mailru-share-16.png odklsmall.gif

Добавить новый комментарий
Пока не указано иное, содержимое этой страницы распространяется по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License