General Electric Catalyst

Katalizator
General Electric GE93.jpg
Typ turbośmigłowy
Pochodzenie narodowe Stany Zjednoczone
Producent Lotnictwo GE
Pierwszy bieg 22 grudnia 2017 r
Główne zastosowania

Beechcraft Denali Eurodrone XTI TriFan 600

General Electric Catalyst (dawniej Advanced Turboprop lub ATP ) to silnik turbośmigłowy firmy GE Aviation . Został ogłoszony 16 listopada 2015 r. I będzie napędzał Beechcraft Denali , po raz pierwszy uruchomiono go 22 grudnia 2017 r. I powinien uzyskać certyfikat w 2023 r. Silnik o mocy od 850 do 1600 KM (630 do 1190 kW) ma o 20% lepszą wydajność niż jego konkurencja dzięki całkowitemu stosunkowi ciśnień 16:1 , zmiennym łopatkom stojana , chłodzonym łopatkom turbiny , wydrukowi 3D części i FADEC .

Rozwój

Po wprowadzeniu w 2010 roku General Electric H80 w celu ulepszenia Waltera M601 , firma GE zaczęła analizować swoją konkurencję i w 2014 roku opracowała silnik o czystej konstrukcji, a następnie została wybrana do konkursu Cessna Denali . We wrześniu 2015 r. General Electric stworzył europejskie centrum rozwoju samolotów turbośmigłowych, po US-Exim Bank w czerwcu, inwestując ponad 400 milionów dolarów i tworząc od 500 do 1000 miejsc pracy. Silnik został ogłoszony 16 listopada 2015 r. Na corocznych targach National Business Aviation Association .

Turynie miała powstać skrzynia biegów, turbina napędowa i komora spalania , z Warszawy miały zostać dostarczone elementy wirujące , a montaż końcowy zaplanowano w firmie Walter Engines w Pradze . W tym czasie główne komponenty były podzielone między należące do GE zakłady w Polsce i we Włoszech, oba należące do Avio Aero . Avio Aero zostało przejęte przez GE w 2013 roku. Od 2021 roku na stronie Avio Aero nie ma żadnej placówki w Warszawie. Został zaprojektowany przez GE w Europie, a turbinę generatora prądu i gazu oraz sprężarkę wysokiego ciśnienia przez Engineering Design Center w Warszawie, sojusz pomiędzy General Electric Company Polska i Warszawskim Instytutem Lotnictwa .

W październiku 2017 r. GE otrzymało 85% części, na dobrej drodze do dostarczenia pierwszego silnika testowego do końca roku. W tym czasie pojazd ze sprężarką osiowo-odśrodkową — zespoły stojana, wirnika i sekcji zimnej — został przetestowany w Monachium w celu sprawdzenia jego wydajności, wydajności i funkcjonalności.

Testowanie

Po dwóch latach prac rozwojowych 22 grudnia 2017 r. odbył się pierwszy test w Pradze. Po przetestowaniu większości komponentów i uruchomieniu silnika GE Aviation podtrzymuje swoje cele w zakresie wydajności i ma nadzieję je przekroczyć. Rozpocznie testy certyfikacyjne w 2018 roku, sprawdzając aerodynamikę, mechanikę i systemy aerotermiczne. Oczekuje się, że pierwszy lot Beechcraft Denali będzie napędzany pod koniec 2018 roku i zakończy ponad 2000 godzin testów, zanim Denali wejdzie do służby. GE Aviation Czech, centrala ds. rozwoju, testów i produkcji, zatrudniła około 180 pracowników, a kolejnych 80 spodziewanych jest w 2018 r. spośród 500 innych dla całego obiektu przy pełnej wydajności produkcyjnej. Został opracowany w ciągu dwóch lat przez 400 projektantów, inżynierów i ekspertów materiałowych GE w Czechach, Włoszech, Niemczech, Polsce, Stanach Zjednoczonych i innych krajach. Otwartych zostanie sześć komórek testowych, zbudowanych zostanie 10 silników testowych, które później w 2018 roku zostaną oblatane na latającym stanowisku testowym. Testy certyfikacyjne w latach 2018-2019 obejmują testy na wysokości, osiągi i wysokie wibracje.

W marcu 2018 r. pierwsza próbka działała prawie 40 godzin przed kilkuletnim przeglądem monitorowania stanu zdrowia . Następny silnik jest montowany i przygotowywany do prób wysokościowych i będzie testowany w Kanadzie od lata 2018 r. Od końca 2018 r. Cessna otrzyma trzy silniki, aby przygotować się do dziewiczego lotu Denali w pierwszym kwartale 2019 r . Jego rozwój jest o 30% szybszy niż poprzednie nowe projekty GE, ponieważ program rozwoju obejmuje 10 silników oraz kilka przebudów. W ciągu najbliższych dwóch lat odbędą się łącznie 33 testy silników, w tym 17 testów certyfikacyjnych. Certyfikacja nie wymaga latającego stanowiska testowego, ale zmodyfikowanego King Air 350 może zostać wykorzystany do uzyskania zezwolenia na lot w locie na początku 2019 roku, przed próbami w locie Denali. Pod koniec maja 2018 r. zakończono 60 godzin testów, w tym przy pełnej mocy, podczas gdy drugi zespół silnika był prawie gotowy do pierwszego letniego uruchomienia, zbliżała się certyfikacja komponentów i po niej powinny nastąpić testy certyfikacyjne całego silnika, począwszy od spożycia i wysokości testy. Do lipca 2018 r. pierwszy silnik pracował przez ponad 100 godzin, podczas gdy drugi silnik pracował w Pradze, zanim został wysłany do Kanady w celu przeprowadzenia testów wysokościowych. Wydajność jest zgodna z założeniami lub lepsza niż przewidywano.

Do maja 2019 roku silniki testowe pracowały na wysokości do 41 000 stóp (12 000 m) w komorze wysokościowej i ponad 1000 godzin, symulując trzy lata eksploatacji, podczas gdy FADEC działał 300 godzin w żelaznym ptaku Denali . Do października 2019 r. ponad 1000 cykli silnika zarejestrowało 1600 godzin testów: 1200 godzin w komorach testowych i 400 godzin na platformach sprężarkowych. Testy wysokości, wytrzymałości, wibracji, trwałości i zasysania zostały zakończone, podobnie jak zintegrowane testy sterowania śmigłem oraz testy nadobrotów sprężarki wysokociśnieniowej i turbiny generatora gazu. Nowe wymagania dotyczące testów oblodzenia przesunęły dostawę pierwszego silnika na rok 2020, a pierwszy lot Beechcraft Denali jeszcze dalej. Do tego czasu zmontowano pięć silników, a dwa kolejne powinny zostać ukończone przed końcem 2019 roku. Pierwszy test w locie na pokładzie King Air został opóźniony do wiosny 2020 r., a certyfikacja do jesieni 2021 r., po 18-miesięcznej kampanii, ze względu na nowe wymagania testowe FAA, w tym testy oblodzenia.

Do lipca 2021 roku wyprodukowano 16 silników i przepracowano 2500 godzin; ponieważ zakończono 30% testów certyfikacyjnych Catalyst, w tym niektóre testy oblodzenia. Testy wykazały większą moc na dużych wysokościach niż oczekiwano i 1-2% większą wydajność niż oczekiwano, nawet o 16-17% więcej niż konkurenci. Jeden samolot turbośmigłowy został zamontowany w Beechcraft King Air 350 w Berlinie, który przeszedł kilka testów taksówkowych, aby w nadchodzących miesiącach odbyć dziewiczy lot i uzyskać certyfikat do końca 2022 roku. Kolejny silnik został zainstalowany na płatowcu Denali, aby odbyć jego pierwszy lot przed końcem roku i uzyskać certyfikację w 2023 roku.

Catalyst odbył swój pierwszy lot na stanowisku testowym King Air 30 września. 23 listopada Denali wykonał swój pierwszy lot z silnikiem Catalyst, którego celem jest certyfikacja w 2023 roku.

Rynek

GE Catalyst ma objąć rynek pomiędzy H80 a CT7. Będzie konkurować z Pratt & Whitney Canada PT6 , wyprodukowanym w liczbie 51 000 sztuk i liderem na rynku małych silników turbośmigłowych od 50 lat, dodając do poniżej 850 koni mechanicznych (630 kW) General Electric H80 . Został on wybrany do napędzania nowego jednosilnikowego samolotu turbośmigłowego Beechcraft Denali, mogącego pomieścić do 12 pasażerów z prędkością ponad 280 węzłów (520 km/h) na dystansie 1500 mil morskich (2800 km). GE planuje zainwestować w projekt do 1 miliarda dolarów, w tym 400 milionów dolarów w centrum produkcyjne w Europie.

Projekt

Zaawansowany silnik turbośmigłowy o mocy 1300 koni mechanicznych (970 kW) można rozszerzyć do zakresu 850–1600 koni mechanicznych (630–1190 kW). Całkowity stosunek ciśnień wynoszący 16:1 zapewnia o 20% mniejsze spalanie paliwa i o 10% wyższą moc przelotową w porównaniu z konkurencją tej samej wielkości, przy średnim czasie między przeglądami wynoszącym 4000–6000 godzin (MTBO). Sprężarka wywodzi się z General Electric T700 z czterema stopniami osiowymi i jednym stopniem odśrodkowym, z tą samą trójwymiarową konstrukcją aerodynamiczną, co w GE9X . Silnik zawiera zmienne stojana (VSV) i wydruk 3D Części.

Pojedyncza pierścieniowa komora spalania o przepływie wstecznym przypomina konstrukcję GE-Honda HF120 . Dwustopniowa, monokryształowa turbina wysokiego ciśnienia będzie pierwszą w tej klasie silników całkowicie chłodzoną. Trójstopniowa turbina niskiego ciśnienia obraca się w przeciwnych kierunkach . Zintegrowany system FADEC będzie sterował zarówno skokiem silnika, jak i śmigła jako całym systemem.

Dwanaście części wydrukowanych w 3D zastępuje 855 części: ramy, wkładki komory spalania, miski olejowe , obudowę wydechu , obudowy łożysk, elementy stacjonarne na ścieżce przepływu i wymienniki ciepła . Masa całkowita jest zmniejszona o 5%, a jednostkowe zużycie paliwa mniejsze o 1%. Druk 3D nie jest używany do elementów obrotowych, takich jak łopaty , tarcze i wirniki . 35% silnika zostanie wydrukowane w GE, zmniejszając seryjnych części do 35. Są one drukowane ze stopu tytanu .

Czas między przeglądami wynosi 4000 godzin, czyli o 33% więcej niż w przypadku czołowego konkurenta. Jest to pierwszy samolot turbośmigłowy w swojej klasie z dwoma stopniami zmiennych łopatek stojana. Będzie wyposażony w kompozytowy, pięciołopatowy układ napędowy firmy McCauley , spółki zależnej Textron .

kryształków lodu na dużych wysokościach : blisk sprężarki musi przetrwać uderzenie lodowej kuli. Wymagałoby to cięższego o 2 funty (1,13 kg) pierwszego stopnia i pogorszyłoby aerodynamikę silnika. Firma GE zaproponowała skierowanie gorącego oleju do wlotu silnika z olejowej pomocniczej skrzyni biegów, aby uniknąć oblodzenia, i przetestuje to w kanadyjskim zakładzie w niskich temperaturach latem 2018 r.

Chłodzone turbiny umożliwiają wyższą temperaturę roboczą o ponad 150 ° C (300 ° F). Jego FADEC, VSV i trzystopniowa przeciwbieżna LP generują o 10% wyższą moc przelotową, utrzymując szczytową wydajność w warunkach pozaprojektowych, co zapewnia lepszą szybkość wygaszania i moc na wysokości. Jednoczęściowa miska olejowa zastępuje 45 konwencjonalnych części i zostanie wydrukowana w ciągu zaledwie czterech dni w stosunku do początkowych 14.

Aplikacje

Specyfikacja

Charakterystyka ogólna

  • Typ: turbośmigłowy
  • Długość: 71,6 cala (1820 mm)
  • Średnica: około 26 cali (660 mm)
  • Sucha masa: 625 funtów (283 kg)

składniki

  • Sprężarka: cztery stopnie osiowe i jeden stopień odśrodkowy
  • Komory spalania : pojedyncza pierścieniowa komora spalania o przepływie wstecznym
  • Turbina : dwustopniowa wysokociśnieniowa, trójstopniowa niskociśnieniowa

Wydajność

Zobacz też

Powiązany rozwój

Porównywalne silniki

Powiązane listy

  1. ^ a b „GE Aviation ogłasza pierwsze uruchomienie zaawansowanego silnika turbośmigłowego” (informacja prasowa). Lotnictwo GE. 27 grudnia 2017 r.
  2. ^ a b c d Guy Norris (19 marca 2018). „GE postrzega katalizator jako silnik do zmiany pchania turbośmigłowego” . Tydzień lotnictwa i technologia kosmiczna .
  3. ^ „Bez amerykańskiego finansowania eksportu GE mówi, że zbuduje centrum silnikowe w Europie” . agencji Reutera. 17 września 2015 r. – za pośrednictwem Business Insider.
  4. ^ „GE Aviation wybiera Pragę w Czechach na lokalizację „centrum doskonałości” samolotów turbośmigłowych . Flight Global . 21 stycznia 2016 r.
  5. ^ a b c „GE wycofuje się z Pragi w celu montażu turbośmigłowego” . Lot globalny . 13 lipca 2016 r.
  6. ^ „GE kończy przejęcie działalności lotniczej Avio” (informacja prasowa). GE. 1 sierpnia 2013.
  7. ^ „Gdzie jesteśmy” . Avio Aero.
  8. ^ Stephen Trimble (27 grudnia 2017). „GE kończy pierwszy naziemny test zaawansowanego silnika turbośmigłowego” . Lot globalny .
  9. ^ Paige Smith (16 kwietnia 2020). „Pytania i odpowiedzi: Marian Lubieniecki, lider Engineering Design Center, GE Polska” . Międzynarodowe Testy Lotnicze .
  10. ^ Stephen Trimble (10 października 2017). „GE zbliża się do kamieni milowych w zakładzie o wartości 1,5 miliarda dolarów na samoloty biznesowe” . Lot globalny .
  11. ^ Curt Epstein (10 października 2017). „Dwa nowe programy silnika Genav firmy GE mają wzrosnąć” . AIN .
  12. ^ a b Tomas Kellner (27 grudnia 2017). „Rozpalony: firma GE pomyślnie przetestowała swój zaawansowany silnik turbośmigłowy z częściami wydrukowanymi w 3D” . Raporty GE .
  13. ^ Kerry Lynch (7 marca 2018). „Silnik ATP firmy GE staje się katalizatorem” . AIN .
  14. ^ Curt Epstein (29 maja 2018). „Katalizator GE gotowy do testów certyfikacyjnych” . AIN .
  15. ^ John Morris (17 lipca 2018). „Testowanie rozpoczyna się na drugim turbośmigłowym katalizatorze GE” . Sieć Tygodnia Lotniczego .
  16. ^ Alan Peaford (20 maja 2019). „GE wprowadza Catalyst, aby wstrząsnąć rynkiem samolotów turbośmigłowych” . Lot globalny .
  17. ^ Jon Hemmerdinger (22 października 2019). „Textron opóźnia pierwszy lot Denali z powodu trwających testów silnika Catalyst” . Lot globalny .
  18. ^ Dan Thisdell (19 lutego 2020). „Testy w locie samolotu turbośmigłowego Catalyst „rozpoczną się tej wiosny ” . lot globalny .
  19. ^ a b c d Jon Hemmerdinger (30 lipca 2021). „GE Aviation„ zapina ”zatwierdzenia lotu Catalyst, widzi aplikacje oprócz Denali firmy Beechcraft” . Lot Globalny .
  20. ^ „Silnik turbośmigłowy Catalyst™ kończy pierwszy lot” (informacja prasowa). Lotnictwo GE. 30 września 2021 r.
  21. ^ „Beechcraft Denali wchodzi w fazę testów w locie z przełomowym pierwszym lotem” (informacja prasowa). Lotnictwo Textron. 23 listopada 2021 r.
  22. ^ „GE Aviation walczy z Tytanem dzięki nowemu silnikowi turbośmigłowemu” . Międzynarodowe wiadomości lotnicze . 16 listopada 2015 r.
  23. ^ „GE, Textron łączą siły, aby stworzyć nowy silnik turbośmigłowy, samolot” . Reutera . 16 listopada 2015 r.
  24. ^ a b c d „GE Aviation wprowadza na rynek nowy silnik turbośmigłowy” (informacja prasowa). Lotnictwo GE . 16 listopada 2015 r.
  25. ^ Matt Benvie (16 listopada 2015). „ Największa wygrana:„ Nowy silnik ustawiony, aby wznieść biznes turbośmigłowy GE na nowe wyżyny ” . Raporty GE.
  26. ^ a b c d Guy Norris (17 listopada 2015). „GE przejmuje silnik PT6 z zaawansowanym silnikiem turbośmigłowym” . Tydzień Lotniczy .
  27. ^ „GE przewiduje duży postęp w druku 3D” . Lot globalny . 3 listopada 2016 r.
  28. ^ Kevin Michaels (18 maja 2017). „Uwaga, zmieniają się relacje między dostawcami OEM” . Tydzień lotnictwa i technologia kosmiczna .
  29. ^ Stephen Trimble (8 marca 2018). „GE zmienia nazwę silnika ATP na„ Catalyst ”, gdy plan testów nabiera tempa” . Lot globalny .
  30. ^ Craig Hoyle (25 marca 2022). „Avio Aero dostarczy silniki Catalyst dla floty Eurodrone” . Lot globalny .
  31. ^ Kate Sarsfield (23 lipca 2019). „XTI wybiera silnik Catalyst do hybrydowo-elektrycznego TriFan 600” . Lot globalny .
  32. ^ a b c d e deBock, Peter (18 września 2019). Przegląd turbin i małych silników GE (PDF) . Doroczne spotkanie INTEGRATE 2019 . Globalne badania General Electric . ARPA-E . Źródło 23 września 2021 r .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=General_Electric_Catalyst&oldid=1137188504 ”