Polska konstrukcja pozwoli zwiększyć sprawność i osiągi silników lotniczych, a jednocześnie zmniejszyć zużycie paliwa

W ciągu ostatnich 15 lat linie lotnicze ograniczyły zużycie paliwa i emisję CO2 średnio o ponad 34 proc. na pasażera podczas jednej podróży – wynika z raportu „Stabilny wzrost na polskim niebie. Prognoza rozwoju rynku lotniczego” firmy badawczej PwC. Było to możliwe między innymi dzięki inżynierom przemysłu lotniczego, którzy na całym świecie tworzą nowe rozwiązania, mające na celu zwiększenie wydajności jednostek napędowych.

Polscy inżynierowie z branży lotniczej również pracują nad elementami silników, które wpisują się w rosnące oczekiwania klientów i sprawiają, że latanie jest coraz bardziej ekonomiczne. Ponad 60 pracowników Warszawskiego Centrum Inżynieryjnego – Engineering Design Center (EDC), zatrudnionych przez GE Company Polska Sp. z o.o. oraz przez Instytut Lotnictwa, pracuje właśnie nad projektem innowacyjnej dwustopniowej turbiny z chłodzonymi łopatkami. – Na świecie jest tylko kilka zespołów inżynierskich potrafiących zaprojektować podobny system. Wymaga on wielu specjalistycznych badań i analiz, a zdobyta wiedza stawia nas w światowej czołówce” – mówi Paweł Buczek, kierownik sekcji realizującej projekt.

W silniku lotniczym turbina napędza sprężarkę – ta z kolei spręża powietrze i daje moc silnikowi. Turbiny pracują w bardzo trudnych warunkach, w temperaturach przekraczających granicę topnienia metalu oraz wirują z bardzo dużymi prędkościami, co czyni ich projektowanie niezwykle wymagającym i odpowiedzialnym. – Właśnie ukończyliśmy pierwszą serię badań. Sprawdzaliśmy skuteczność chłodzenia, stosując nowoczesną metodę pomiaru, do której wykorzystaliśmy specjalne farby czułe na ciśnienie gazu. Testy pokazały, że przyjęte przez zespół projektowy założenia konstrukcyjne potwierdziły się w praktyce – tłumaczy Krzysztof Jedliński, kierownik działu wymiany ciepła.

Kolejnym etapem prac będą badania całego modułu turbiny w warunkach rzeczywistych podczas prób silnikowych. – W czasie badań na pierwszym prototypie silnika planowane są m.in. pomiary temperatury i ciśnienia. W dalszym etapie zweryfikujemy rozkład temperatur na powierzchniach chłodzonych, z wykorzystaniem specjalnej kamery pracującej w paśmie promieniowania podczerwonego – dodaje Paweł Woźniak, kierownik projektu.

Wypracowaną technologię będzie można w przyszłości wykorzystywać w silnikach różnej mocy zarówno w lotnictwie cywilnym, jak i wojskowym. Chłodzenie turbiny umożliwi pracę silnika w wyższych temperaturach, zapewniając poprawę sprawności i osiągów jednostki napędowej. Co więcej, dzięki zastosowaniu nowoczesnych materiałów oraz technik wytwarzania turbina będzie lżejsza od istniejących rozwiązań. To wszystko spowoduje, że w silniku, w którym będzie zamontowana, uzyskamy obniżenie jednostkowego zużycia paliwa.

Turbina powstaje w oparciu o technologię, której rozwój jest współfinansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014–2020. Zakończenie prac przewidziane jest na przełom lat 2019–2020.

Materiał powstał przy współpracy z General Electric Company Polska