عاجل | ثورة في المحركات: كيف يقود “رايز” مستقبل الطيران؟

تطور المحركات المستدامة وتوجهات المستقبل

أطلق برنامج رايز في 2021 من شركة سي إف إم إنترناشيونال، وهي شركة مشتركة بين جنرال إلكتريك وسافران، سعياً لتطوير تقنيات محركات طائرات تستهلك وقوداً أقل بنسبة تزيد عن 20% مع الالتزام بالمتانة المطلوبة.

تعتمد التقنية على المروحة الدوارة المفتوحة أحادية المرحلة، المعروفة بالمروحة غير الموصلة، وهي من أبرز ابتكارات البرنامج التي تسعى إلى تحقيق كفاءة أعلى وبضوضاء أقل من المحركات الموصلة الأكثر تطوراً.

تستخدم شفرات من ألياف الكربون لتخفيف الوزن وزيادة المتانة والقوة، بينما تعيد النواة المدمجة تصميم وحدتي الضغط والاحتراق لتكون أصغر حجماً وتوفر كفاءة حرارية عالية عبر نظام تبريد متطور ومواد تتحمل درجات حرارة عالية، مع توافقها مع وقود الطيران المستدام (SAF) النقي، ووقود الهيدروجين، إضافة إلى أنظمة الدفع الكهربائية الهجينة.

بدأت اختبارات امتصاص الغبار للبرنامج باستخدام أجنحة توربينات الضغط العالي وبخليط من الرمل وجسيمات أخرى طورتها GE Aerospace، ويتم حقن الغبار في المحرك على مدار آلاف الدورات التشغيلية لمحاكاة عمليات الإقلاع والصعود والارتقاء والهبوط، بهدف تحديد مدى تحمل الأجزاء لظروف الطيران في بيئات تشغيل قاسية مثل الشرق الأوسط.

تأتي هذه التجارب ضمن سلسلة اختبارات التحمل التي أُنجزت على توربينات الضغط العالي، حيث تم إكمال أكثر من 3000 دورة اختبارية لتقييم الأداء الحراري والميكانيكي وشروط النظام المختلفة.

ووفقاً لمسؤولي GE Aerospace، يهدف برنامج الاختبار إلى تحسين متانة المحركات وكفاءتها من خلال تطبيق الدروس المستقاة من أسطول الطائرات الحالي وتطوير منتجاتنا المستقبلية من المحركات، مع إجراء اختبارات متكررة منذ المراحل الأولى من التطوير.

واقع الطيران وآفاق العقد القادم

إلى جانب خفض انبعاثات الكربون، يعمل رايز على تقليل الانبعاثات غير الكربونية كأكاسيد النيتروجين والجسيمات الدقيقة من خلال تقنيات احتراق متقدمة، إضافة إلى بحثٍ داعم للبيئة في المحركات الجديدة.

تعاونت GE Aerospace مع NASA في تجربة CODEX التي تستخدم LiDAR للكشف عن آثار النفاثة وتوصيفها ثلاثي الأبعاد، وتوفير إجراءات تشغيل جديدة على منصة طائرة من طراز 747 استعداداً لتقييم تقنيات المحركات من الجيل المقبل خلال العقد الحالي.

من المنتظر أن تتواصل سلسلة الاختبارات الأرضية والجوية لاحقاً بالتعاون بين سي إف إم وإيرباص لعرض تجريبي لطائرة بمحرك دوّار مفتوح، مع تركيز على التكامل الأمثل بين المحرك وهيكل الطائرة لتحقيق الأداء الأفضل والتكلفة الأقل وانبعاثات أدنى.

تُسهم كل تجربة ونموذج محاكاة وتعديل تصميمي في تقريب برنامج رايز من هدفه بإرساء مستقبل قطاع الطيران عبر تقنيات متقدمة ومثبتة تركز على الاستدامة والمتانة والكفاءة في آن واحد.