Skip to main content
×

GE.com has been updated to serve our three go-forward companies.

Please visit these standalone sites for more information

GE Aerospace | GE Vernova | GE HealthCare 

header-image

Năm 2022: GE Aviation tiếp tục mục tiêu giảm phát thải ngành hàng không

January 31, 2022

Năm 2021, GE Aviation đã lên kế hoạch cho một trong những lộ trình phát triển công nghệ sâu rộng nhất của hãng trong lịch sử hơn 100 năm hoạt động. Theo đó, trong thập kỷ này, hãng sẽ thực hiện những thử nghiệm trên mặt đất và trên không để giúp mang tới những công nghệ đột phá cho các động cơ máy bay thương mại thế hệ tương lai. Những động cơ này dự kiến sẽ đi vào hoạt động từ giữa những năm 2030.

Các cấu trúc động cơ tiên tiến như cánh quạt mở, hệ thống đẩy điện lai và những thiết kế lõi động cơ nhỏ gọn mới chỉ là một vài trong số nhiều công nghệ sẽ được mô phỏng tại các buồng thử nghiệm trong những năm tới. Đồng thời, đây cũng là những chương trình phát triển quan trọng đáng mong chờ trong năm 2022 và tiếp sau đó.

Bên cạnh việc hoàn thiện những công nghệ này để sẵn sàng khai thác bay và các sản phẩm mới, GE Aviation cũng hỗ trợ những nỗ lực nhằm tăng cường việc sử dụng và tính sẵn có của các loại nhiên liệu thay thế như nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) và khí hydro.

Các công nghệ mang tính cách mạng và nhiên liệu thay thế đều có vai trò thiết yếu trong việc đáp ứng mục tiêu khí hậu dài hạn của ngành hàng không là không phát thải carbon vào năm 2050 trong các chuyến bay thương mại.

Dưới đây là danh sách những sáng chế hàng đầu và các nỗ lực tiên phong của GE Aviation hướng tới một tương lai hàng không không phát thải.

Cấu trúc cánh quạt mở và chương trình “Cuộc cách mạng sáng chế động cơ bền vững” (RISE) của CFM

Nếu bạn có dịp trao đổi với Chris Lorence - kỹ sư trưởng của GE Aviation, ông sẽ nói bây giờ chính là thời khắc áp dụng cấu trúc cánh quạt mở. Tại sao lại vậy? Kể từ khi GE Aviation lần đầu giới thiệu mô hình cánh quạt nằm bên ngoài ống động cơ máy bay (unducted fan) vào những năm 1980, thiết kế động cơ cánh quạt mở đã được đơn giản hoá và làm cho nhẹ hơn nhiều nhờ vào các phương pháp tiếp cận mới như cánh quạt quay một tầng bằng vật liệu composite sợi carbon và cánh gạt dẫn hướng chiều ra (outlet guide vane) cố định. Độc giả có thể đọc thêm về chia sẻ của Lorence tại đây.

Thiết kế cánh quạt mở là một trong những kiến trúc động cơ hiện đại nhất mà CFM International (liên doanh giữa GE và Safran Aircraft Engines) đang nghiên cứu và phát triển thông qua chương trình RISE. Vào tháng 6/2021, CFM đã tuyên bố khởi động chương trình này với mục tiêu tạo ra thế hệ động cơ mới có khả năng giảm 20% mức tiêu thụ nhiên liệu và lượng khí thải carbon so với những động cơ hiệu quả nhất hiện nay. Các công nghệ được nghiên cứu và hoàn thiện thông qua chương trình RISE sẽ đóng vai trò nền tảng cho động cơ CFM thế hệ tiếp theo - dự kiến ra mắt thị trường vào giữa những năm 2030. Bên cạnh các công nghệ giảm phát thải và tiết kiệm nhiên liệu, chương trình RISE còn chú trọng phát triển cả những công nghệ nhằm tối ưu hiệu suất đẩy.

https://blog.geaviation.com/wp-content/uploads/2022/01/RISE_com-1024x576.jpg

GE Aviation hiện đang phát triển bộ công nghệ cho thế hệ động cơ tương lai, bao gồm cấu trúc động cơ cánh quạt mở, hệ thống đẩy điện lai và các ý tưởng quản lý nhiệt tiên tiến.

Thiết kế điện lai: sáng tạo nằm trong bản sắc của GE

Trước cả trước khi NASA công bố lựa chọn GE Aviation cho chương trình Electric Powertrain Flight Demonstration - EPFD (tạm dịch: Thử nghiệm Hệ thống Truyền động bằng Điện cho Máy bay), GE đã tiến hành điện khí hoá các hệ thống máy bay và động cơ trong hơn một thập kỷ qua. Trong khoảng thời gian này, các kỹ sư của hãng đã phát triển và hoàn thiện những thành phần riêng lẻ trong hệ thống điện lai, bao gồm động cơ motor, máy phát điện và bộ chuyển đổi nguồn điện.

Giờ đây, GE sẽ đưa những bài học trong phòng thí nghiệm về thiết bị tích hợp điện để chuẩn bị sẵn sàng cho các thử nghiệm trên mặt đất và trên không dự kiến sẽ được tiến hành giữa thập niên 2020.

Thông qua chương trình trị giá 260 triệu USD với NASA, GE Aviation sẽ hoàn thiện một hệ thống truyền động điện lai cỡ MW để thử nghiệm khả năng sẵn sàng bay cho máy bay một lối đi. Họ sẽ mô phỏng bằng một máy bay Saab 340B đã được điều chỉnh và các động cơ tuabin trục CT7-9B của GE.

Những nỗ lực điện khí hoá này có sự góp mặt của nhiều tài năng đến từ các tổ chức hàng không, điện và nghiên cứu thuộc GE (GE Aviation, GE Power và GE Research). Thomas Edison, nhà đồng sáng lập ra GE, đã tạo ra lưới điện đầu tiên vào năm 1882. Tiếp nối truyền thống đó, ngày nay, các thiết bị điện của GE đang góp phần sản xuất tới ⅓ sản lượng điện trên toàn cầu.

Lõi nhỏ hơn, hiệu suất cao hơn

Một trong những công nghệ nền tảng đang được nghiên cứu trong chương trình RISE là lõi động cơ tinh gọn. Trong một chương trình hợp tác nghiên cứu trị giá hàng triệu USD khác cùng NASA được công bố vào cuối năm 2021, GE Aviation đã được trao các hợp đồng thử nghiệm và hoàn thiện những thiết kế lõi động cơ phản lực mới, bao gồm máy nén, buồng đốt và công nghệ tuabin cao áp để cải thiện hiệu suất nhiệt. Tiếp tục phát triển gốm CMC - loại vật liệu chịu nhiệt tiên tiến - cũng là một phần quan trọng trong nỗ lực cải thiện hiệu suất nhiên liệu và qua đó giảm lượng khí thải. GE hy vọng nỗ lực này sẽ giúp họ có thể tiến hành thử nghiệm trên mặt đất vào cuối thập kỷ này.

Dấu mốc mới cho nhiên liệu hàng không bền vững (SAF)

Đầu tháng 12/2021, hãng hàng không United Airlines đã khai thác chuyến bay chở khách đầu tiên bằng 100% nhiên liệu SAF, sử dụng động cơ LEAP-1B của CFM. Hơn 100 hành khách trên khoang máy bay không phải là điều thú vị duy nhất về chuyến bay lịch sử này, mà chuyến bay từ Chicago về Washington, D.C. còn đánh dấu cho những nỗ lực nhằm tăng tỷ trọng SAF trong hỗn hợp nhiên liệu cao hơn so với mức giới hạn hiện nay là 50% - theo Gurhan Andac, trưởng nhóm kỹ sư về nhiên liệu của GE Aviation.

Hiện tại, loại SAF được chấp thuận sử dụng cho các chuyến bay là một hỗn hợp gồm nhiên liệu Jet A hoặc Jet A-1 gốc xăng dầu và một thành phần SAF trong đó SAF được phép chiếm tối đa 50% thể tích hỗn hợp nhiên liệu. Andac hiện đang chủ trì một nhóm chuyên môn quốc tế để phát triển các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của ngành hướng tới mục tiêu bay bằng 100% nhiên liệu SAF mà không cần pha trộn với nhiên liệu hàng không truyền thống.

“Trước đây, đã có những chuyến bay khác bằng 100% nhiên liệu SAF trong đó sử dụng cả động cơ của GE và CFM. Tuy nhiên trong chuyến bay này, chúng tôi đã có thể kết hợp hai loại SAF khác nhau để tạo ra một loại nhiên liệu trực tiếp phù hợp cho tất cả đội tàu bay và tương thích 100% với cơ sở hạ tầng” - Andac chia sẻ. “Bài học thu được từ chuyến bay này là chúng ta có thể thực sự trộn hai loại SAF riêng biệt để tạo ra nhiên liệu tổng hợp bền vững – thứ có thể sử dụng trực tiếp và thay thế cho nhiên liệu phản lực truyền thống”.

“Sử dụng trực tiếp” (drop-in) nghĩa là không cần phải thay đổi động cơ hoặc hạ tầng để sử dụng nhiên liệu. Chúng ta có thể ứng dụng nhiên liệu SAF trực tiếp trong các thiết bị hàng không ngày nay.

GE Aviation đã lên kế hoạch thực hiện thêm nhiều chuyến bay thử nghiệm bằng 100% nhiên liệu SAF trong năm 2022, bao gồm các chương trình đã công bố tại Triển lãm Hàng không Dubai cùng 2 hãng hàng không là Emirates Airways và Etihad Airways.

Hiện tại và trong tương lai, tất cả động cơ của GE Aviation và CFM International có thể vận hành bằng các nhiên liệu SAF đã được phê duyệt - loại nhiên liệu xanh được sản xuất từ các nguyên liệu thô và quy trình thay thế, giúp giảm phát thải carbon trong vòng đời nhiên liệu so với các nhiên liệu gốc xăng dầu.

Categories