211service.com
De race om de ultra-efficiënte straalmotor van de toekomst
De commerciële luchtvaartindustrie stoot 705 miljoen ton koolstofdioxide per jaar . Hoewel dat slechts ongeveer 2 procent van de wereldwijde koolstofemissies vertegenwoordigt, zijn er aanwijzingen dat de broeikasgassen in vliegtuigbrandstof een groter effect op de atmosfeer hebben omdat ze op grote hoogte vrijkomen. Pogingen om biobrandstoffen te introduceren voor het aandrijven van straalmotoren zijn tot dusverre achtergebleven bij hun doelstellingen, en velen in de industrie geloven dat de weg naar schonere straalmotoren via vooruitgang in motortechnologie in plaats van schonere brandstoffen is.
Dat is het idee achter de felle concurrentie om de vliegtuigen van morgen te voorzien van motoren die veel lichter, stiller en energiezuiniger zijn dan de conventionele turbofanmotoren die tegenwoordig in vliegtuigen worden gebruikt. Pratt & Whitney zegt: zijn nieuwe motoren - die een interne versnellingsbak gebruiken om de snelheid van de ventilator te vertragen - zou 20 procent op het brandstofverbruik kunnen besparen in vergelijking met een vliegtuig met een conventionele motor. Concurrent CFM International heeft ondertussen zijn eigen geavanceerde motor geïntroduceerd, de Sprong , waarmee vergelijkbare verbeteringen zouden kunnen worden bereikt zonder zo'n radicale breuk met bestaande technologie. Beide nieuwe motoren zijn ingezet in verschillende versies van Airbus' nieuwe jet, de A320neo .
Hoewel vroege vluchten niet probleemloos waren, beloven de nieuwe turbofanmotoren meer efficiëntie en een lagere CO2-uitstoot.
Turbofan-motoren gebruiken een ventilator met grote diameter om lucht door de motor te laten gaan en domineren sinds de jaren zestig commerciële vliegtuigen. Pratt & Whitney besteedde meer dan 20 jaar en $ 1 miljard aan de ontwikkeling van zijn nieuwe turbofanmotoren met versnellingen, die grotere ventilatoren gebruiken (tot 81 inch in diameter op de A320neo) en een versnellingsbak om de ventilatoren langzamer te laten draaien dan de interne turbine die ze aandrijft , waardoor ze efficiënter zijn dan traditionele motoren. Het toevoegen van de versnellingsbak maakt de motoren echter zwaarder en verhoogt de luchtweerstand.
CFM International zegt ondertussen dat het veel van dezelfde voordelen kan bereiken met een conventionele turbofan-architectuur, zonder het extra gewicht en de weerstand van een versnellingsbak. De Leap-motor maakt gebruik van lichtgewicht composietmaterialen, zoals ventilatorbladen van koolstofvezel, om energie-efficiëntiewinsten te behalen die volgens het bedrijf vergelijkbaar zijn met die van de Pratt & Whitney-motor. De Leap vertegenwoordigt de ultieme verfijning van de traditionele turbofanmotor, zegt luchtvaartanalist Richard Aboulafia , vice-president voor analyse bij de Teal Group.
De twee richtingen voor 's werelds toonaangevende makers van straalmotoren staan in schril contrast: typisch nieuwe motorontwerpen zijn verschillende smaken van vanille, zegt Aboulafai. Dit is de grootste afleiding in de aandrijffilosofie die we ooit hebben gezien met twee concurrerende motoren.
Tot dusver zijn de motorbestellingen van Airbus voor de A320neo verdeeld tussen CFM- en Pratt & Whitney-modellen. Er zijn meer dan 7.000 pre-orders geplaatst voor de nieuwe motoren van Pratt - een opmerkelijk aantal, vooral in een periode van lage brandstofkosten. Vorige maand weigerde Qatar Airways, een grote vroege klant van de A320neo, echter de levering van de vliegtuigen, uit bezorgdheid over de koeling van de nieuwe turbofanmotoren met tandwieloverbrenging van Pratt. Airbus zei dat de problemen halverwege het jaar zullen zijn opgelost en dat de leveringen aan Qatar zullen worden hervat.
Ongeacht wie de race voor de volgende generatie vliegtuigen wint, experimentele ontwerpen voor jets die halverwege de eeuw op de markt zullen komen, beloven enorme vooruitgang in het verminderen van de koolstofemissies en het lawaai van commerciële vliegtuigen.
Eind vorige maand kondigde NASA-beheerder Charles Bolden een nieuw programma aan om geavanceerde luchtvaarttechnologieën ontwikkelen dat de uitstoot van kooldioxide van straalvliegtuigen met meer dan de helft zal verminderen. Het ruimteagentschap zal R&D ondersteunen op een aantal experimentele vliegtuigen, waaronder de D8 , een nieuw jumbojet-ontwerp dat wordt ontwikkeld door een partnerschap met Pratt & Whitney, MIT en Aurora Flight Sciences. De betrokkenen zeggen dat de D8 70 procent minder brandstof zou kunnen verbranden dan het huidige vliegtuig.