شركة رولز-رويس البريطانية تخطط لترقية محرك ترنت إكس دبليو بي-97 بحلول عام 2028

أخبار ar.wedoany.com، تُزوَّد طائرات عائلة إيرباص A350 حصرياً بمحركات ترنت إكس دبليو بي (Trent XWB) من شركة رولز-رويس (Rolls-Royce)، وهي مصممة خصيصاً لطائرة A350. تميل شركات تصنيع الطائرات إلى توفير خيار محرك واحد لكل طراز، مما يقلل تكاليف التطوير ويتجنب الحاجة إلى تطوير أبراج تعليق وبرمجيات مخصصة لأنواع مختلفة من المحركات. لكن هذه الاستراتيجية أحادية المصدر تنطوي أيضاً على مخاطر، إذ يعتمد أداء الطائرة بالكامل على محرك واحد. في السابق، عانى محرك ترنت 1000 (Trent 1000) الذي زودت به رولز-رويس طائرات بوينغ 787 من مشاكل تتعلق بالمتانة أثرت على المبيعات.

بالنسبة لشركة إيرباص، أثبت الاعتماد على محرك ترنت إكس دبليو بي جدواه. فالمحرك لا يتميز بكفاءة استهلاك الوقود فحسب، بل أظهر أيضاً موثوقية ومتانة استثنائيتين. وعلى الرغم من المخاوف السابقة في السوق بشأن التسعير المرتفع لمحركات رولز-رويس، إلا أن هذه المخاوف قد تبددت إلى حد كبير. وقد أصبح زمن بقاء محرك ترنت إكس دبليو بي-84 (Trent XWB-84) على الجناح (on-wing time) معياراً مرجعياً في الصناعة، مما ساهم في جعل طائرة A350-900 واحدة من أنجح الطائرات. ومع ذلك، يختلف الوضع بالنسبة لمحرك ترنت إكس دبليو بي-97 (Trent XWB-97) المستخدم في طائرة A350-1000.

صُممت طائرة إيرباص A350 في الأصل لتكون بديلاً أكبر حجماً وأكثر أداءً لطائرة بوينغ 777، وقادرة على تشغيل خطوط جوية عالمية مع استهلاك وقود يقترب من طائرة بوينغ 787. لتحقيق هذا الهدف، لم يكن إصدار سحب الهواء (bleed-air variant) من محرك 787 الذي تم تصوره لمفهوم A350 المبكر كافياً، فقامت رولز-رويس بتطوير محرك جديد كلياً لنسخة A350 XWB النهائية. يستخدم محرك ترنت إكس دبليو بي هيكل المحور الثلاثي المحوري التقليدي لعائلة ترنت، وهو مزود بمروحة قطرها 118 بوصة (300 سم)، وهي الأكبر بين جميع محركات رولز-رويس. يتكون المحرك من ضاغط متوسط الضغط ذي ثماني مراحل يُدار بواسطة توربين ثنائي المراحل، وضاغط عالي الضغط ذي ست مراحل يُدار بواسطة توربين أحادي المرحلة، وتبلغ نسبة الالتفافية (bypass ratio) 9.6:1، ونسبة الضغط الكلي 50:1.

محرك ترنت إكس دبليو بي-84 مخصص لطائرة A350-900، ويولد قوة دفع تبلغ 84,000 رطل، وقد حقق نجاحاً كبيراً ويتمتع بموثوقية عالية للغاية. في المقابل، فإن محرك ترنت إكس دبليو بي-97 المستخدم في طائرة A350-1000 أكثر تعقيداً. يولد هذا المحرك قوة دفع تبلغ 97,000 رطل، ولهذا السبب فإن قلب المحرك (core) أكبر بنسبة 5%، وسرعة المروحة أعلى بنسبة 6%. يستخدم شفرات مروحة أكثر سمكاً من سبائك التيتانيوم لتحمل الإجهاد المتزايد، كما تم تعزيز غطاء المروحة (fan case)، وتكون درجات حرارة تشغيله أعلى من محرك ترنت إكس دبليو بي-84.

لا تنبع مشاكل محرك ترنت إكس دبليو بي-97 من كبر حجم المحرك أو ارتفاع نسبة الالتفافية، بل من أن حجمه لا يزال غير كافٍ. حافظت رولز-رويس على نفس نسبة الالتفافية لمحرك ترنت إكس دبليو بي-97 كما في الطرازات الأخرى الأقل قوة، ولكن الحصول على القوة الإضافية يعود جزئياً إلى قلب محرك أكبر يدفع كمية أكبر من الهواء، مما يحرق المزيد من الوقود ويعوض ذلك برفع درجة الحرارة الداخلية للمحرك، مع زيادة الإجهاد الواقع عليه. هذا الأسلوب في رفع القدرة بأكثر من 15% مع إجراء تغييرات ميكانيكية طفيفة ينبع من المقايضات الهندسية في مجال الطيران والفضاء. كان تصميم محرك أكبر حجماً مادياً وذو نسبة التفافية أعلى لطائرة A350-1000 سيزيد من تكاليف التطوير ووزن المحرك ويقلل من قابلية التوحيد القياسي (commonality).

هذه الاستراتيجية فعالة بشكل عام، وعادةً لا تواجه شركات الطيران مشاكل كبيرة مع محرك ترنت إكس دبليو بي-97، لكن هذا التصميم لا يخلو من عيوب. المحرك موثوق بشكل استثنائي، لكن متانته متفاوتة؛ فهو يؤدي بشكل جيد في الظروف القياسية، لكنه يواجه تآكلاً متسارعاً في المناخات الحارة والمغبرة. كما أن استهلاكه للوقود أعلى قليلاً من محرك ترنت إكس دبليو بي-84، لكن هذه ليست مشكلة رئيسية، لأن طائرة A350-1000 هي في الأساس طائرة أكبر حجماً وأثقل وزناً وأكثر أداءً من طائرة A350-900.

طلبت شركة طيران الإمارات (Emirates) في البداية 50 طائرة من طراز A350-900 و20 طائرة من طراز A350-1000 في عام 2007. في عام 2011، أعادت إيرباص تصميم طائرة A350-1000 لزيادة مداها ورفع وزنها الأقصى، وقامت رولز-رويس بترقية محرك ترنت إكس دبليو بي إلى قوة دفع 97,000 رطل. ومع ذلك، ألغت طيران الإمارات جميع طلبياتها لطائرات A350 لاحقاً. وانتقد السير تيم كلارك (Sir Tim Clark)، رئيس الشركة، محرك ترنت إكس دبليو بي-97 مراراً وتكراراً معتبراً إياه غير مناسب لمناخ الشرق الأوسط، بل ووصفه بأنه "معيب". وعلى الرغم من أن شركتي الاتحاد للطيران (Etihad Airways) والخطوط الجوية القطرية (Qatar Airways) تشغلان طائرات A350-1000، إلا أن طيران الإمارات لا تزال تتجنب هذا الطراز، حتى عند تقديم طلبيات جديدة لشراء طائرات A350-900. في الوقت نفسه، لم تطلب الخطوط الجوية القطرية طائرات A350 جديدة لسنوات، بينما طلبت الشركتان معاً مئات الطائرات من طراز بوينغ 777X.

على الرغم من أن شركتي الاتحاد للطيران والخطوط الجوية القطرية لم تعربا علناً عن مخاوفهما بشأن متانة محرك ترنت إكس دبليو بي-97، إلا أن هذا لا يعني أن المحرك لا يعاني من مشاكل. تشير تقارير متزايدة إلى أن محرك ترنت إكس دبليو بي-97 يعاني بالفعل من تآكل متسارع في الظروف القاسية. تُعد طيران الإمارات والخطوط الجوية القطرية من أهم عملاء كل من إيرباص وبوينغ، ولكن يبدو أن طائرة A350-1000 لم تعد جذابة لهما إلى أن يتم حل مشاكل المتانة.

طلبت طيران الإمارات والخطوط الجوية القطرية معاً ما يصل إلى 460 طائرة من طراز بوينغ 777X المزودة بمحركات جنرال إلكتريك GE9X (General Electric GE9X). على عكس محرك ترنت إكس دبليو بي-97، صُمم محرك GE9X للطيران في البيئات القاسية، ويمكنه توليد قوة دفع تصل إلى 134,000 رطل أثناء الاختبارات، لكن قوة الدفع الاسمية في الخدمة التجارية تبلغ 110,000 رطل فقط، مما يضمن عدم تشغيله بالقرب من حدود قدرته الحقيقية. يستخدم محرك GE9X على نطاق واسع المواد المركبة ذات المصفوفة الخزفية (CMC)، مما يمكنه من العمل بنسبة ضغط أعلى ودرجات حرارة تتجاوز أي محرك سابق. كما يتميز بنسبة التفافية تبلغ 10:1، ويستخدم أجزاء مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وغرفة احتراق مزدوجة الحلقة مع دوامة مسبقة (twin-annular pre-swirl combustor) من الجيل الثالث، بالإضافة إلى 16 شفرة مروحة فقط مصنوعة من البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) من الجيل الرابع. تمكن هذه التصاميم محرك GE9X من خفض استهلاك الوقود بنسبة تصل إلى 10% مقارنة بمحرك GE90.

يشكل محرك جنرال إلكتريك GE9X تهديداً كبيراً لطائرة A350-1000 ومحرك ترنت إكس دبليو بي. في عام 2024، كشفت رولز-رويس عن خطط لترقية مجموعة محركاتها بالكامل، بما في ذلك زيادة زمن بقاء محرك ترنت إكس دبليو بي-97 على الجناح بنسبة 50% في الظروف القياسية، ومضاعفته في المناخات القاسية. تتحقق هذه التحسينات من خلال تطوير طلاءات متقدمة تُطبق على أقسام السد (seal segments) وشفرات التوربين في المحرك، مع تحسين هامش درجة الحرارة (temperature margin) وتبريد غلاف التوربين (turbine casing) لمحرك ترنت إكس دبليو بي-97. تم اختبار الطلاءات الجديدة على مواد تم تسخينها إلى 1400 درجة مئوية (2552 درجة فهرنهايت)، وتم رش كميات كبيرة ومكثفة من الرمال على المحركات العاملة في مرافق الاختبار لمحاكاة البيئات القاسية. من المتوقع أن تكون هذه الترقيات، المسماة "المرحلة الثالثة" (Phase 3)، جاهزة بحلول عام 2028، وتهدف إلى خفض تكاليف الصيانة بشكل كبير، مما يجعل طائرة A350-1000 أكثر جاذبية لشركات الطيران في الشرق الأوسط. بالإضافة إلى ذلك، قدمت رولز-رويس بالفعل تحسناً بنسبة 1% في استهلاك الوقود لمحرك ترنت إكس دبليو بي-84 وحسّنت زمن بقائه على الجناح؛ كما زاد زمن بقاء محرك ترنت 7000 (Trent 7000) على طائرة إيرباص A330neo على الجناح بنسبة 30%؛ وتعمل أيضاً على إطلاق طراز جديد من محرك ترنت 1000 لطائرة 787، وهو ترنت 1000 إكس إي (Trent 1000 XE)، والذي يهدف إلى زيادة زمن البقاء على الجناح بنسبة 30% مقارنة بمحرك ترنت 1000 السابق.

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com