Di Ujung Tombak Teknologi Mesin Jet

Meskipun Connecticut mungkin tidak dikenal sebagai sarang manufaktur, kenyataannya adalah bahwa negara bagian adalah rumah bagi beberapa pemain terbesar di industri ini, termasuk Kaman, Praxair, Sikorsky, Gerber Scientific, dan banyak lainnya.

Salah satu perusahaan itu - Pratt & Whitney - baru-baru ini meluncurkan keluarga mesin jet yang inovatif.

Noah Webster, orang di balik kamus Webster dan mantan penduduk Connecticut sendiri, mendefinisikan daerah itu sebagai daerah yang hemat dan industri. Mungkin tidak mengherankan, kemudian, bahwa karakteristik ini juga melambangkan produksi keluarga mesin jet Pure Power baru Pratt & Whitney. Bagian rekayasa yang inovatif ini menelan biaya P&W lebih dari $10 miliar dan membutuhkan waktu lebih dari 30 tahun untuk dikembangkan. Untungnya, komitmen ini akan segera terbayar.

PurePower PW1000G: 16 Persen Lebih Hemat Bahan Bakar Dan 75 Persen Lebih Tenang

Mesin PurePower PW1000G adalah yang selalu dipesan oleh industri penerbangan. Ini berjalan lebih bersih, lebih ramping, dan lebih tenang dari apa pun yang datang sebelumnya. Pertama-tama, pembakaran bahan bakarnya 16 persen lebih sedikit daripada mesin lain di pasaran, dan dengan bahan bakar jet saat ini sekitar $3 per galon, penghematannya sama dengan hampir $1,2 juta per pesawat, per tahun.

Ia juga menggunakan desain ruang bakar yang menghasilkan emisi 50% lebih rendah dari standar emisi CAEP/6, yang merupakan standar terberat di industri. Dan, jika Anda seperti saya dan tinggal di bawah jalur penerbangan bandara-bandara besar, maka pengurangan kebisingan di darat sebesar 75% tentu akan menjadi hadiah.

PurePower didasarkan pada desain turbofan yang diarahkan, yang bukan merupakan konsep baru. Namun, hingga saat ini, belum ada yang mampu membangun yang cukup besar untuk mengakomodasi kebutuhan daya dorong yang tinggi dari industri penerbangan komersial. Dan dengan keandalan legendaris mesin P&W, itu juga tidak terganggu oleh masalah ketergantungan yang umum di antara banyak desain turbofan yang diarahkan sebelumnya.

Desain baru P&W dapat memberikan daya dorong hingga 40.000 pon, sejauh ini. Hal ini memungkinkan mesin PurePower untuk mencakup seluruh pasar pesawat berbadan sempit. Keberhasilan meyakinkan mesin ini tentu akan melihat ekspansi ke pasar bodi lebar. Karena studi desain untuk aplikasi ini sudah ada, hanya masalah waktu sebelum air-framer menarik pelatuknya.

Tentu saja, banyak dari detail teknis adalah hak milik. Faktanya, kerahasiaan seputar mesin sangat ketat sehingga Anda akan melihat pria perokok dari X-Files berdiri di latar belakang pada konferensi pers. Bahkan kontak saya di East Hartford bungkam sebagai senator di depan dewan juri. Namun, masih ada informasi yang cukup bagus untuk mengesankan gearhead yang paling cerdas.

Bagi yang belum tahu, kipas turbo bergigi adalah, seperti namanya, mesin turbofan dengan penggerak roda gigi. Dalam kasus PurePower, drive memungkinkan kipas utama berputar 30 persen lebih lambat daripada turbofan konvensional. Hingga saat ini, perpindahan gigi menjadi alasan desainnya tidak pernah dibuat ke skala yang lebih besar. Kendala ini diselesaikan dengan pengembangan P&W dari gearbox ringan yang sangat andal yang dikatakan memiliki sistem pelumasan mutakhir -- alasan utama keandalan dan kinerjanya. Namun, penggerak persneling hanyalah salah satu trik yang dimiliki P&W. Kipas utama yang lebih besar dan berkecepatan lebih rendah berarti kompresor tekanan rendah (LPC) bekerja pada kecepatan yang lebih tinggi, membutuhkan tahapan yang lebih sedikit. Turbofan biasanya membutuhkan enam atau tujuh tahap LPC; PurePower hanya menggunakan tiga. Itu pengurangan 1.500 bilah. Kecepatan putaran yang lebih cepat juga berarti udara yang masuk ke kompresor tekanan tinggi (HPC) bergerak di bawah tekanan yang lebih besar. Delapan tahap HPC juga jauh lebih sedikit daripada yang biasanya ditemukan di turbofan standar.

Untuk HPC, inovasi menguasai hari itu. Sistem ini menggunakan tahapan yang lebih sedikit, yang terdiri dari rotor berbilah integral atau IBR daripada bilah dan cakram kompresor yang terpisah. Juga dikenal sebagai blisk, ini adalah rotor satu bagian dengan cakram dan bilah yang terintegrasi ke dalam satu struktur. Ruang bakar juga menggunakan sistem floatwall di dalam ruang bakar berbentuk cincin. Teknologi ini telah diterapkan di mesin P&W yang digunakan di F-22 Raptor: teknologi ini terdiri dari serangkaian panel terisolasi termal yang terdiri dari bahan kobalt tinggi yang tahan oksidasi. Ada manfaat yang lebih besar di sisi turbin. Turbin tekanan rendah (LPT) hanya membutuhkan tiga tahap, berbeda dengan sembilan tahap yang dibutuhkan desain P&W sebelumnya. Itu sama dengan 3.500 bilah kipas yang lebih sedikit.

PurePower Atas Standar Kipas Turbo Bawah

Berbicara tentang bilah kipas, ada rahasia lain yang layak dimiliki Mulder & Scully: P&W menggunakan struktur bilah kipas berongga metalik hibrida baru yang dikembangkan di belakang pintu besi di East Hartford. Bisa ditebak, cara pembuatan dan komposisinya masih dirahasiakan.

Bilah kipas berongga adalah fitur khas P&W — desain inovatif mengurangi berat bilah sambil mempertahankan kekuatan yang sama dengan unit yang jauh lebih berat.

Semua yang diketahui tentang bilah turbin P&W adalah bahwa bilah itu terdiri dari paduan super, dengan lapisan penghalang termal dan fitur pendinginan canggih yang dikembangkan untuk F-35 Lightning. Fitur-fitur ini memungkinkan HPT PurePower bekerja lebih panas dan lebih cepat dari apa pun yang pernah dikembangkan. Ketika saya bertanya kepada seorang teman seberapa panas, yang bisa saya dapatkan hanyalah mengangkat bahu dan jawabannya "sangat panas." Oke, jadi saya akan mencari tahu kapan itu sudah usang.

Pisau HPT PurePower Dipinjam Dari F-35

PurePower HPT menggunakan bilah yang dikembangkan untuk mesin P&W F135 yang digunakan di F-35. Mesin ini memegang rekor dunia untuk ruang bakar dan turbin terpanas yang pernah dijalankan.

Emisi NOx yang rendah dari mesin ini merupakan bagian tak terpisahkan dari HPT dan ruang bakar; itu juga bertanggung jawab untuk pengurangan 75 persen kebisingan.

Pembakar, bernama TalonX, dirancang bersama dengan NASA dan didasarkan pada siklus pembakaran kaya-quench-lean badan antariksa. Dalam desain ini, emisi dikontrol oleh zona pendinginan stator tahap pertama sebelum bilah HPT tahap pertama.

Keuntungan utama dari semua inovasi ini adalah ada lebih sedikit bagian yang bergerak. Lebih sedikit suku cadang berarti lebih sedikit perawatan dan lebih banyak jam di udara. Untuk industri penerbangan, ROI adalah no-brainer. Hal lain yang perlu dipertimbangkan adalah bahwa ini adalah mesin baru; bahkan dengan kegelisahan yang melekat pada industri penerbangan, P&W sudah memiliki pesanan untuk 7.000 unit yang berasal dari 70+ pelanggan di lebih dari 30 negara.

Pandangan ke depan, komitmen, dan ketekunan Pratt & Whitney melambangkan karakteristik yang membangun industri Amerika, dan pasti akan membawa P&W kembali ke keunggulan dalam industri kedirgantaraan.

Untuk tetap mengetahui apa yang terjadi di industri, berlangganan buletin kami.