В авиационной отрасли происходят заметные изменения: ведущие производители самолетов и двигателей стремятся к повышению эффективности и экологичности полетов. Одним из наиболее перспективных решений является концепция открытого вентилятора – двигателя, у которого лопасти расположены за пределами традиционного кожуха. В настоящее время Airbus и CFM International активно испытывают эту технологию в рамках программы RISE.

Современный пассажирский самолет обычно узнаваем по гладким турбовентиляторным двигателям, заключенным в обтекаемые гондолы под крыльями. Но новые требования, направленные на сокращение выбросов и потребления топлива, вынуждают разработчиков пересматривать традиционные конструкции. Открытый вентилятор – это не шаг назад к пропеллерам, а стремление сочетать преимущества существующих турбовентиляторов с максимальной эффективностью воздушного потока.

Принцип работы технологии заключается в расположении лопастей вентилятора за пределами гондолы, благодаря чему становится возможным увеличение их диаметра и повышение двухконтурности. Это обеспечивает больший объем захватываемого воздуха, уменьшение сопротивления и температуры, что приводит к экономии топлива и сокращению выбросов углекислого газа. Согласно расчетам, подобные двигатели могут быть на 20% эффективнее современных передовых моделей для самолетов с узкой фюзеляжной конструкцией.

Разработка осуществляется в рамках программы Revolutionary Innovation for Sustainable Engines (RISE), которая принадлежит CFM International — совместному предприятию GE Aerospace и Safran Aircraft Engines. За последние два года специалисты провели свыше 350 испытаний и осуществили 3000 циклов эксплуатации компонентов, включая специальные тесты на воздействие пыли. В аэродинамической трубе двигатель прошёл около 200 часов.

Завершив лабораторные испытания, проект переходит к следующему этапу: на конец десятилетия намечены лётные исследования с привлечением Airbus. Данное событие может ознаменовать начало широкого применения открытых вентиляторов в гражданской авиации. Конструкция спроектирована таким образом, что она совместима как с обычными видами топлива, так и с SAF (устойчивым авиационным топливом), а также, в будущем, — с водородом. Это позволит уменьшить выбросы на 80%.

Несмотря на то, что ни один летательный аппарат пока не использует этот тип двигателя в реальной эксплуатации, уже известно о применении в его конструкции композитных лопастей из углеволокна, металлических и керамических элементов, а также компактного ядра. Кроме того, компания CFM совместно с NASA завершила наземные испытания гибридной электрической силовой установки для самолётов узкого фюзеляжа. Хоть это и не имеет прямой связи с разработкой двигателя открытого типа, накопленный опыт интеграции электродвигателей будет полезен и при создании новых силовых установок.

Разработки такого типа могут послужить образцом для российских авиаперевозчиков и изготовителей: открытый вентилятор позволяет не только сократить затраты на эксплуатацию, но и облегчить техническое обслуживание благодаря уменьшению износа и отложений в турбине. В случае если проект RISE докажет соответствие заявленным параметрам, это способно перераспределить влияние на рынке гражданской авиации и определить новые критерии для самолётов будущего.

Не менее заметные технологические прорывы наблюдаются и в других сферах транспорта. Так, например, в автомобильной отрасли недавно был анонсирован гиперкар с инновационным двигателем V12, который также заявляется как наиболее экономичный в своем сегменте — дополнительная информация доступна в отдельном обзоре о перспективах двигателя Nilu27.