Zašto Boeing 777 poseduje tako velike motore?

Boeing 777 je ogroman avion, a gotovo sve njegove varijante poseduju veću maksimalnu poletnu masu (između 247 i 347 tona) nego Airbus A340-200 ili A340-300 (275-276 tona). Ipak, 777 ima samo dva motora, dok je A340 opremljen sa četiri. Da bi se ovakav „džin“ odlepio od piste sa samo dva motora, ti dvoprotočni turbomlazni motori moraju biti izuzetno veliki.

Mnoge varijante prve generacije Boeinga 777, kao i sve varijante druge generacije (777-300ER, 777-200LR i 777F), pokreće motor General Electric GE90. Ova porodica turbomlaznih motora sa visokim protokom vazduha obuhvata najveće i najmoćnije motore u komercijalnom vazduhoplovstvu, veće čak i od drugih velikih motora koji se koriste na 777. Njihova snaga je uporediva sa snagom 1.500 SUV-ova. Ovaj tekst objašnjava zašto je bilo neophodno razviti tako ogromne motore poput GE90 da bi se pokretao Boeing 777.

Konfiguracija s dva motora zahteva veću snagu po agregatu

Boeingovo insistiranje da avion ima samo dva motora značilo je da svaki od njih mora da proizvodi ogromnu količinu snage kako bi ukupni učinak bio sličan avionima sa četiri motora. Boeing je odlučio da ne razvija četvoromotorni avion jer su modeli 757 i 767 pokazali da dvomotorni avioni mogu imati niže troškove razvoja i znatno veću efikasnost.

Boeing 777-200 troši oko 6.080 kilograma goriva na sat, dok najveća varijanta, 777-300ER, troši oko 7.500 kilograma goriva na sat. Za poređenje, Airbus A340-300 troši oko 6.500 kilograma goriva na sat, iako prima manji broj putnika, prema podacima portala All I Know About Aviation.

Osim toga, nakon 1985. godine, dvomotorni avioni dobili su homologacije ETOPS (Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards), koji su omogućili bezbedne letove na velikim udaljenostima. Time su četiri motora prestala da budu neophodnost za interkontinentalne letove.

Boeingova posvećenost dvomotornoj konfiguraciji se isplatila. Boeing 777 je nudio oko 10% veću efikasnost po sedištu i pređenoj milji u poređenju sa Airbusom A330, iako je bio noviji i manji avion. Sedam od osam avio-kompanija koje su direktno sarađivale sa Boeingom tokom razvoja modela 777 kasnije su naručile značajne količine ovog aviona i nastavile saradnju i kod novijih verzija. Jedini izuzetak bila je kompanija Qantas.

Razvoj motora GE90

Motor GE90 pojavio se 1990. godine, kao rezultat konkurencije za razvoj ogromnog turbomlaznog motora namenjenog Boeingu 777, u kojoj su učestvovali i Pratt & Whitney i Rolls-Royce. Sva tri proizvođača predložila su izuzetno velike motore sa prečnikom radnog kola od 2,8 do 3,1 metar, kako bi se postigla potrebna snaga.

GE90 je razvijen u saradnji sa kompanijama Snecma (Francuska), IHI (Japan) i Avio (Italija). Najveća inovacija bila je primena lopatica od ugljeničnih kompozita, ukupno 22 lopatice. To je predstavljalo veliki iskorak u odnosu na tada standardne titanijumske lopatice. Ugljenične lopatice imale su dvostruko veću čvrstoću, ali su težile samo trećinu mase titanijumskih.

Ova tehnologija je ranije korišćena u eksperimentalnom motoru GE36, hibridnom turbomlazno-propelerskom motoru koji je McDonnell Douglas razmatrao za model MD-90. Međutim, taj motor je bio znatno manji i razvijao je potisak od svega 25.000 funti sile (110 kN).

GE90 je imao znatno manje lopatica u poređenju sa prethodnim velikim motorima GE, poput CF6, koji je imao čak 38 lopatica, što je rezultiralo težim i aerodinamički manje efikasnim motorom.

Uprkos tehnološkim prednostima, GE90 je u početku morao da se takmiči sa druga dva motora ponuđena za prvu generaciju Boeinga 777. Tadašnji izvršni direktor GE-a, Brajan H. Rou, snažno je lobirao za razvoj verzije GE90 i za Airbus A330, ali je Airbus to odbio i fokusirao se na model A340 kao glavni dugolinijski avion.

Performanse motora GE90

Podaci o performansama motora GE90 odnose se na prvu generaciju varijanti (-76B, -77B, -85B, -90B i -94B), koje su koristile prve verzije Boeinga 777. Druga generacija motora (-110B1, -113B i -115B) je teža i razvija veći potisak, a karakterišu je zakrivljene lopatice, za razliku od pravih lopatica kod prve generacije.

GE90 je doneo i niz poboljšanja usmerenih na smanjenje uticaja na životnu sredinu. Potrošnja goriva smanjena je za 5 do 6% u odnosu na konkurentske motore, što je dovelo i do smanjenja emisija. Emisije azotnih oksida (NOx) smanjene su na svega 10 delova na milion (ppm), što predstavlja smanjenje od 33% u poređenju sa sličnim motorima. Takođe, motor proizvodi i znatno manju buku.

Naslednik GE90 biće GE9X, koji će pokretati Boeing 777X. Reč je o najmoćnijem motoru ikada ugrađenom u komercijalni avion, sa rekordnim potiskom od 134.000 funti sile (597,4 kN). General Electric je u razvoj ovog motora uložio oko 2 milijarde dolara, koristeći tehnologije nove generacije, poput 3D štampe, koje nisu bile dostupne u vreme razvoja GE90. GE9X ima i šest lopatica mlazne propulzije manje u odnosu na GE90.

Druga generacija motora GE90

GE90 nije jedan jedini motor, već čitava porodica motora, poznata i po karakterističnom zvuku koji je stekao veliku popularnost među ljubiteljima avijacije. Druga generacija GE90 razvijena je krajem devedesetih godina, zajedno sa drugom generacijom Boeinga 777 (777-200LR, 777-300ER i 777F), koji su zahtevali veći domet i snažnije motore.

Boeing je zatražio motor sa potiskom od najmanje 100.000 funti sile (440 kN), što je zahtevalo znatno veći i teži motor. General Electric je započeo razvoj motora GE90-115B, dok je Rolls-Royce predložio razvoj motora Trent 8104. GE je na kraju pobedio konkurenciju i 1999. godine potpisao ugovor kojim je predviđeno da Boeing za drugu generaciju 777 nudi isključivo GE90.

Prvo testiranje motora obavljeno je u novembru 2001. godine. GE je daleko premašio Boeingove zahteve, razvijajući motor sa potiskom većim od 110.000 funti sile. Ključna inovacija bile su zakrivljene lopatice, koje omogućavaju efikasnije ubrzavanje protoka vazduha, smanjenje vibracija pri velikim brzinama i veći potisak uz manji prečnik mlaznog motora.

Druga generacija GE90 motora i dalje je u proizvodnji. Posebno uspešna bila je 2011. godina, kada je zabeleženo čak 400 narudžbina od putničkih i teretnih avio-operatera, u vrednosti od 11 milijardi dolara. Veliki doprinos tom uspehu dala je narudžbina kompanije Emirates za 50 aviona Boeing 777 sa motorima GE90-115B.

Generalni direktor programa GE90 u kompaniji GE Aviation, Bil Milhejm, tada je izjavio:

„Kombinacija Boeinga 777 i motora GE90 sve je popularnija među kupcima širom sveta i predstavlja najprodavaniju kombinaciju aviona i motora u svojoj klasi. Ukupan broj porudžbina za porodicu GE90 sada premašuje 2.000 motora, uz zaostatak od 800 motora koji će biti isporučeni u naredne četiri godine“.

Ostali motori koji pokreću Boeing 777

Modeli 777-300ER, 777-200LR i 777F isključivo koriste motor GE90, dok se GE90 ugrađuje i u verzije 777-200 i 777-200ER. Međutim, varijante 777-200, 777-200ER i 777-300 mogu biti opremljene i motorima Pratt & Whitney PW4000 ili Rolls-Royce Trent 800.

Zahvaljujući tome, sva tri najpoznatija proizvođača avionskih motora učestvuju u programu Boeinga 777. Iako su i ovi motori izuzetno veliki, sa potiskom od 77.200 do 98.000 funti sile, ipak su nešto manji u poređenju sa GE90. Motor PW4000 se, za razliku od ostalih, koristi i na drugim avionima, ne samo na 777.

Na primer, varijanta PW4000-94 pokreće i Boeing 747-400, Boeing 767, McDonnell Douglas MD-11, Airbus A300-600 i Airbus A310, dok PW4000-100 pokreće i Airbus A330. S druge strane, motor Rolls-Royce Trent 800 koristi se isključivo na avionima iz porodice Boeing 777.

AutoRepublika

(5037)