Động cơ cánh quạt mở của GE sắp được thương mại hóa

Các chuyên gia phân tích đều đánh giá rằng nhu cầu đi lại bằng đường hàng không ngày một tăng, điều này sẽ không thay đổi trong những thập kỷ tới.

Nhưng điều cần thay đổi là lượng khí thải carbon của ngành hàng không. Đó là lý do tại sao ngành này phải khai phá một loạt các con đường mới để đáp ứng thách thức như thử nghiệm nhiên liệu mới, thiết kế kiến ​​trúc động cơ mới và điện khí hóa.

Allen Paxson, Phó chủ tịch chiến lược thương mại cho tương lai của chuyến bay tại GE Aerospace, cho rằng kiến ​​trúc cánh quạt mở cho động cơ là một trong những con đường mới đó.

Ông cho biết sau thời gian dài phát triển, kiến ​​trúc này cuối cùng cũng đang trên con đường thương mại hóa.

Theo ông Paxson, công nghệ quạt mở không phải là điều gì mới mẻ. Nhưng trong hơn 10 năm qua, GE đã đột phá một số công nghệ cho phép động cơ quạt mở yên tĩnh và hiệu quả hơn 20% so với động cơ hiện nay.

Cấu trúc cánh quạt mở loại bỏ lớp vỏ truyền thống xung quanh động cơ phản lực. Đây sẽ là một bước thay đổi lớn về hiệu suất đẩy, Paxson giải thích. GE đang cố gắng tạo ra cuộc cách mạng về hiệu suất của động cơ.

Paxson chỉ ra rằng khoa học vật liệu và các tiến bộ kỹ thuật được đưa vào các động cơ GEnx, GE9X và CFM LEAP của công ty đã mang lại mức tiết kiệm 10-15% nhiên liệu và lượng khí thải carbon cho máy bay phản lực thương mại ngày nay so với các thế hệ trước

Trong khi đó, việc sản xuất quy mô toàn cầu nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) và chế tạo ra hệ thống đẩy điện lai là rất quan trọng nhưng cần có thời gian dài để có tác động đủ lớn đến lượng khí thải của các chuyến bay.

Vì vậy, ngay lập tức, chúng ta sẽ thấy máy bay sử dụng động cơ mới tăng gần 15% hiệu suất so với máy bay đang hoạt động, hoặc thậm chí còn tốt hơn trong một số trường hợp. Đó là lợi thế của việc nghiên cứu ra loại động cơ mới, ông Paxson cho biết.

Ông lưu ý rằng gần ba phần tư số chuyến bay hiện nay được cung cấp năng lượng bằng động cơ do GE Aerospace và liên doanh của họ là CFM. Vậy nên GE có trách nhiệm phải phát triển công nghệ để hàng không tốt hơn và hiệu quả hơn.

Chương trình RISE, một dự án phát triển của CFM International, công ty liên doanh 50/50 giữa GE Aerospace và Safran Aircraft Engines của Pháp, đang hoàn thiện một bộ công nghệ tiên phong, bao gồm các kiến ​​trúc động cơ tiên tiến như cánh quạt mở, lõi nhỏ gọn và hệ thống điện lai.

Paxson cho biết những thách thức thực sự với cấu trúc cánh quạt mở là vấn đề tiếng ồn. GE Aerospace đã sử dụng sức mạnh tính toán có sẵn trong Frontier, siêu máy tính nhanh nhất thế giới, để mô phỏng chuyển động của không khí bên trong động cơ cánh quạt mở quy mô lớn trong điều kiện bay.

Liên minh châu Âu cũng đang hỗ trợ phát triển động cơ cánh quạt mở thông qua chương trình Hàng không sạch, có tổng ngân sách phát triển công nghệ là 4,1 tỷ euro (4,4 tỷ USD) trong bảy năm.

Đại diện của chương trình này, ông Krein, cho biết thiết kế động cơ mới là một trong những công nghệ đang nhận được nhiều sự chú ý nhất của liên minh châu Âu. Ba lĩnh vực cốt lõi mà quan hệ đối tác công tư của EU đang khám phá gồm máy bay tầm gần siêu hiệu quả, máy bay tầm trung siêu hiệu quả và máy bay chạy bằng hydro.

Ông giải thích rằng trọng tâm của chương trình là phát triển và trình diễn các công nghệ dẫn đến hiệu suất tăng tối thiểu 30% ở cấp độ máy bay đối với máy bay mới có phạm vi dưới 4.000 km.

Bà Georgoutsakou của Airlines for Europe cho biết không có giải pháp duy nhất nào để khử carbon cho ngành hàng không. Luôn luôn là sự kết hợp của nhiều yếu tố. Hai yếu tố đóng góp lớn nhất là SAF và công nghệ máy bay và động cơ.