エアバス、CFMオープンをテストへ

Jan 11, 2024

オープンファンアーキテクチャは、航空エンジンメーカーCFMインターナショナルの「持続可能なエンジンのための革命的イノベーション」（RISE）技術開発プログラム（以前の投稿）の重要なコンポーネントであり、実用化される可能性のある将来のエンジンのためのさまざまな新技術を実証し、成熟させることを目的としています。 2030年代半ばまでに。

オープンファン技術は、2010 年代後半に CFM と協力して実施される大規模なエアバス飛行デモンストレーション キャンペーンでも焦点となる予定です。 共同デモンストレーション プログラムでは、共有の飛行試験資産が使用されます。 暫定的な計画では、CFM はカリフォルニア州ビクタービルにある GE アビエーションの飛行試験運用センターで飛行試験の検証とともに、エンジンの地上試験を実施する予定です。

飛行試験の第 2 段階は、2010 年代後半にフランスのトゥールーズにあるエアバス飛行試験施設で実施されます。 これらのテストでは、特別に構成され計装された A380 テストベッド航空機の翼の下にオープン ファン エンジンが取り付けられます。

A380 でのオープンファン共同デモンストレーションにおけるエアバスと CFM の共同目標は広範囲に及びます。 高レベルの目標には、航空機のオープンファンの推進効率と性能の評価が含まれます。 地上試験による技術の加速と成熟。 航空機とエンジンの統合および空気力学 (推力、抗力、荷重) の評価。 内部および外部の騒音レベルの評価。

予測機能は、燃料効率と音響目標 (空港周辺のコミュニティと客室内の乗客) の両方を満たす適切な設計を見つけるための鍵となります。 CFM のエンジンと翼は非常に密接に連携しているため、これらの機能は緊密に連携して開発する必要があります。

さらに、エアバスと CFM は、ハイブリッド電気機能の使用を理解し、100% 持続可能な航空燃料 (SAF) との互換性を確保するために協力します。

飛行テスト用のハードウェアを準備します。 しかし、上記の目的のいずれかを調査する前に、現在から 10 年代後半の最初の実証飛行までの間に、エンジニアリング準備作業の集中段階が計画されています。

まず、飛行試験デモンストレーション (FTD) エンジンの設置に関する飛行物理的制約、設計、評価を決定する必要があります。 これらには、パイロンの「エアロライン」(つまり、空気力学と物理的形状)の定義、荷重、ハンドリング品質と性能の評価、飛行試験分析をサポートするためのモデリングの準備が含まれます。

さらに、エンジンマウントとアタッチメントを備えたパイロンは、重量とキャビンへの振動伝達を最小限に抑えるとともに、エンジンシステムの統合を考慮して共同設計されます。 推進システムの衝撃によって影響を受ける機体構造も研究されます。

オープンファンエンジンを搭載した A380 飛行試験機の挙動を飛行許可とデータの妥当性に関して十分に理解できることを確認するために、さまざまな航空機システムを変更し、予備試験を実行する必要もあります。

具体的に重点を置く分野としては、電源管理（ハイブリッド電気航空機アーキテクチャとのオープンファン互換性を含む）、 エンジン制御システムの統合。 飛行制御の最適化。 燃料の分配。 振動解析、計測器の設置など。

これらの作業がすべて完了すると、新しいカスタマイズされたパイロンを含む航空機の改造の物理的な製造と組み立てである次の段階に進むことができます。 これに続いて、完全なパッケージの最終的な飛行許可に必要な書類をサポートするために、エンジンコンポーネントの特定のテストが行​​われます。

航空機内には、設置されたさまざまなミッションシステムセンサーの飛行中の性能を監視および測定する、専任の飛行試験エンジニアおよび技術者を収容するワークステーションが設置されます。 この目的を達成するために、航空機にはマイク、加速度計、静圧センサー、カメラなど数百ものセンサーが大量に装備されることになります。

ファンの背景を開きます。 1980 年代半ば、GE は GE36「アンダクト ファン」(UDF) エンジン デモンストレーターを開発し、飛行テストを行いました。 GE36 UDF は、専用のタービンによって駆動される前方ファンに依存していましたが、後部ファンは逆方向に回転する別のタービンによって駆動されていました。

1985 年の地上試験台にある GE36 UDF デモンストレーター。

2017 年に遡ると、サフランはヨーロッパのクリーン スカイ イニシアチブの一環として、再活性化された「二重反転オープンローター」(CROR) コンセプトを開発し、その後地上テストを行っていました。 CROR と GE36 は両方とも、反対方向に回転する 2 セットのファン ブレードを備えたプッシャー構成 (後部にブレード) でした。

サフランCR。

CROR 研究に基づいて構築された CFM のオープン ファン デモンストレーターには、多くの改善と簡素化が含まれています。 これは、後部のブレード セットが回転しないプラー構成 (前部にブレード) です。

これらの後部ブレードは事実上、機械的な複雑さ、重量、騒音をさらに軽減しながら、回転する前部セットによって生成される推力空気流を効率的に操作できる可変ピッチの「ステーター」のセットです。 この変更により、エンジンは従来のターボファンエンジンアーキテクチャと一致する速度で飛行するように空気の流れを誘導することができ、乗客に改善された客室体験を提供することができます。

投稿日: 2022 年 7 月 22 日 カテゴリー: 航空および航空宇宙, エンジン, 市場の背景 | パーマリンク | コメント (1)