Por que a General Electric GEnx se tornou uma virada de jogo para a Boeing

Como o motor a jato mais popular e de venda mais rápida da história, colheu os frutos do , com mais de 3.000 em serviço. Esses motores provaram ser uma virada de jogo para a Boeing, que os implantou em seus Dreamliners e aeronaves 747-8.

De acordo comElétrica Geral, o GEnx é construído com tecnologia de ponta que permite redução de 1,4% nas emissões de carbono a cada ano e utilizações anuais 3% maiores. Isso significa que a aeronave pode estar disponível por um total de mais sete dias por ano em comparação com motores de gerações anteriores.

Projetado para ter melhor desempenho

Esses motores foram projetados como o primeiro motor comercial do mundo construído com carcaça e pás de ventilador compostas de fibra de carbono. O ventilador GEnx é mais leve que os designs anteriores e é resistente à corrosão, o que significa menos manutenção de linha para as companhias aéreas, com maior confiabilidade e redução de ruído. O design exclusivo é derivado do motor GE90, introduzido pela primeira vez em 1995.

As pás compostas do ventilador naquela época eram populares e levaram ao redesenvolvimento com pás compostas de fibra de carbono e uma contagem reduzida de pás (18 em vez de 22). A caixa composta da ventoinha também garante maior redução de peso, e os motores incluem as primeiras peças impressas em 3D instaladas na General Electric. Esse recurso de projeto foi aprovado pela em 2018, permitindo a implantação do suporte elétrico de abertura de porta, também conhecido como PDOS.

O inovador combustor de pré-redemoinho semestral de queima pobre garante que o dióxido de nitrogênio seja drasticamente reduzido abaixo dos limites regulatórios atuais. Sendo uma das escolhas mais populares de motores para o 787, o GEnx-1 oferece eficiência de combustível superior, emissões reduzidas e custos operacionais mais baixos através do seu design inovador. O GEnx-1B também ganhou ETOPS de 330 minutos para operações bimotores da FAA, para as quais teve que completar um teste de resistência em solo de 3.000 ciclos.

Eficiência excepcional

Com turbina de baixa pressão, o motor garante um funcionamento mais leve e eficiente quando comparado ao seu antecessor. A dinâmica 3D de última geração e as lâminas de alumineto de titânio reduzem o peso do motor em até 136 kg (300 lb), contribuindo para melhorar a eficiência de combustível, especialmente em rotas. Existem duas variantes do motor GEnx

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O GEnx-1B é implantado em todos os tipos de Boeing 787 Dreamliner (787-8, 787-9 e 787-10), enquanto o motor GEnx-2B é utilizado no Boeing 747-8 e 747-8F. Embora o 787 tenha voado pela primeira vez em 15 de dezembro de 2009, ele permanece em produção contínua, enquanto o 747-8 encerrou a produção em 2023. O 747-8 final foi entregue à United States, uma fornecedora líder global de serviços operacionais de aeronaves ou aeronaves terceirizadas.

A General Electric, fabricante líder mundial de motores a jato, possui uma rede global para atender e dar suporte a esses motores exclusivos. Seu arsenal também conta com máquinas definidas por software que podem conectar, responder e prever manutenção e soluções para toda a sua clientela na aviação comercial, militar, executiva e geral.

Por trás do voo de teste bem-sucedido da Qantas de Nova York a Sydney

Em outubro de 2019, testou os limites do motor GEnx, utilizando o turbofan para alimentar um dos seus Boeing 787-9 para voar sem escalas do Aeroporto JFK de Nova Iorque, através da América do Norte e do Pacífico, diretamente para a base da companhia aérea em (SYD). 49 passageiros estavam a bordo deste voo histórico, que percorreu 10.200 milhas e cruzou mais de 15 fusos horários diferentes (incluindo a linha internacional de data).

Este voo de pesquisa, que incluiu o então CEO da Qantas, foi realizado para compreender as capacidades e desafios da aeronave relacionados com o início de serviços comerciais regulares diretamente entre as duas cidades (também conhecidos como ‘’.) A capacidade de operar voos diretos de Sydney para Nova Iorque e Londres é uma ambição ousada para a transportadora australiana, que procura ultrapassar os limites da aviação moderna.

O voo não serviu apenas para compreender as pressões exercidas sobre a aeronave, mas também para recolher dados sobre a tripulação, a saúde e o bem-estar dos passageiros. O GEnx-1B instalado no Qantas 787-9 permite que as companhias aéreas forneçam flexibilidade no desenvolvimento de rotas, permitindo que as transportadoras operem “qualquer rota que queiram voar”, como afirma Jim Leister, gerente executivo do programa GEnx-B naGE Aviação.

Em última análise, a Qantas decidiu prosseguir com a espinha dorsal de sua iniciativa Project Sunrise, já que a carga útil da variante Airbus poderia exceder os limites do 787-9. A fabricante europeia de aviões também está adaptando tanques de combustível adicionais e melhorando os requisitos máximos de decolagem para fazer com que o avião atenda aos requisitos específicos estabelecidos peloumtransportadora da aliança mundial.

Escolhendo entre GEnx e Rolls-Royce

Os clientes que compram um 787 têm duas opções quando se trata de motores: o General Electric GEnx ou o . Conforme analisado porO cara dos pontos, 53% de todos os pedidos do Dreamliner viram os clientes das companhias aéreas optarem pelo GEnx-1B, um resultado superior aos 33% que optaram pelo Trent 1000 (14% permanecem indecisos). A conveniência comprovada do GEnx resultou de até 30% menos peças e do prolongamento da expectativa de vida em 20% com manutenção regular contínua.

Para o Dreamliner, o 1B possui três tipos de modelos diferentes, fornecendo entre 69.800 e 76.100 libras de empuxo. Aqueles com um diâmetro de ventilador de 111,1 polegadas (282 centímetros) têm um comprimento básico do motor de 184,7 polegadas (469 centímetros). Esses motores foram projetados com uma função de alto desvio, o que faz com que a maior parte do ar aspirado não seja sugado para combustão, mas sim canalizado para fora do núcleo do motor. O GEnx tem uma taxa de bypass de 9,1, que é uma das mais altas do setor.

A título de comparação, o Trent 1000, desenvolvido por , requer resfriamento adicional como resultado de taxas de pressão mais baixas. O motor GEnx também possui um compressor de alta pressão de dez estágios, que produz uma relação de pressão de 23:1. Isto o coloca à frente do modelo Trent 1000, com um compressor de alta pressão de oito estágios e uma relação de pressão de 19:1. Embora o Trent 1000 tenha uma melhor relação de bypass de 10:1, o GEnx é mais leve, o que resulta em maior eficiência de combustível e requer menos resfriamento.

As operadoras populares do Trent 1000 incluem British Airways, LATAM, All Nippon Airways (ANA) e Virgin Atlantic. Além disso, a Air New Zealand mudou do GEnx para o Trent 1000 em um número selecionado de seus pedidos de Boeing 787.

25% melhor em termos de eficiência de combustível

Substituindo motores de modelos mais antigos, como os vistos nas versões anteriores do 777, o GEnx apresenta eficiência de combustível 25% melhor do que seus antecessores. A tecnologia de combustão melhorada do motor garantiu ao Dreamliner um melhor consumo de combustível e, como resultado, melhores custos operacionais. O motor foi projetado com menos peças, o que significa que podem ser mantidos intervalos mais longos entre as revisões do motor.

Enquanto isso, tecnologias inovadoras como o 360 Foam Wash auxiliam no desempenho ideal do compressor. Essas melhorias posteriormente levaram o GEnx-1B a se tornar o motor mais vendido de todos os tempos para o 787 Dreamliner,de acordo com Aerocontact. Com um projeto de motor sem sangramento, o Boeing 787 Dreamliner é conhecido por ter melhor pressurização da cabine, sistemas hidráulicos e capacidades antigelo, que são alimentados por eletricidade, em comparação com o ar sangrado do motor.

Essa mudança levou tanto a GE quanto a Rolls-Royce a desenvolver motores capazes de lidar com o aumento da tração sem afetar a eficiência ou a confiabilidade. O aumento das divisas serrilhadas na nacela, além de um ventilador giratório reduzido no GEnx-1B, fizeram com que o 787 se tornasse conhecido como um dos aviões de longo alcance mais silenciosos, com uma redução de ruído de 30%.conforme explicado pela Airwaysmag, quando comparado com aeronaves de geração mais antiga.

O design iterativo do GEnx-1B foi desenvolvido a partir do CF6, visto nos Boeing 747 e 767. Parte do desenvolvimento único do motor foi influenciado pelo aumento dos preços dos combustíveis e pelo aumento das regulamentações para padrões ambientais. As melhorias significativas que o GEnx-1B tem em relação ao CF6 incluem melhor eficiência de combustível, emissões reduzidas, compósitos leves adicionais, redução de ruído aprimorada e tecnologias de resfriamento que levam a vida útil e manutenção prolongadas.

Fabricando o motor GEnx

O GEnx-1B é fabricado em seis países, em 12 estados diferentes e em 21 unidades de fabricação. De acordo comGE Aeroespacial, mais de 1,1 milhão de peças compõem o motor. Com um alto grau de popularidade para o motor, é também um dos motores de alto empuxo mais vendidos já construídos pelaGE. Batesville, Mississippi, abriga uma fábrica da GE que produz a caixa composta do ventilador, ao lado da Safran Engines em San Marcos, Texas, que instala a terceira geração de pás compostas do ventilador.

Uma unidade em New Hampshire fabrica peças para compressores de alta pressão, como os blisks (ou discos de lâminas), que garantem mais compressão com menos fileiras de lâminas como resultado dos três blisks de peça única. Essas bolhas evitam o vazamento de ar, resultando em menos desperdício de combustível, ruído e requisitos de manutenção. Vários outros componentes são fabricados nos Estados Unidos, como Indiana, que é responsável por vários componentes do combustor pré-redemoinho semestral.

Durham, Carolina do Norte, é onde muitas dessas peças são totalmente montadas. A equipe da GE com sede em Durham tem a tarefa de montar o compressor, o combustor e as turbinas de alta e baixa pressão, antes de serem carregados em caminhões para serem entregues em Peebles, Ohio, um local de 7.000 acres onde ocorre a montagem final das pás do ventilador e da carcaça. Uma vez concluído, o GEnx passa por testes de produção, antes de ser enviado à Boeing para instalação nos populares jatos 787 e 747-8.