Američko ratno vazduhoplovstvo već godinama pokušava da reši jedan od najvećih problema budućih borbenih aviona: kako povećati domet, proizvodnju električne energije i odvođenje ogromne količine toplote bez drastičnog povećanja motora i potrošnje goriva.
GE Aerospace sada se približava sklapanju prvog fizičkog primerka motora XA102. To predstavlja prelazak iz faze projektovanja i ispitivanja komponenti na kompletan demonstracioni motor, ali još ne znači da je Pentagon odabrao ovaj pogonski sistem za budući lovac.
XA102 još nije motor budućeg američkog lovca
XA102 razvija se u okviru programa NGAP, odnosno Next Generation Adaptive Propulsion, kojim Ratno vazduhoplovstvo SAD traži pogonski sistem za sledeću generaciju borbenih aviona.
GE trenutno nabavlja delove od dobavljača i testira pojedinačne komponente pre konačnog sklapanja prvog motora.
Na drugoj strani nalazi se Pratt & Whitney sa konkurentskim motorom XA103. Pentagon tako za sada finansira dva paralelna pravca ali se ne zna ko će od njih biti izabran kao konačno rešenje.
Adaptivni ciklus treba da reši problem dometa i toplote
Glavna tehnološka razlika između XA102 i klasičnih turboventilatorskih motora nalazi se u sposobnosti promene režima rada.
Adaptivni motor može da menja odnos protoka vazduha u zavisnosti od toga šta avion u tom trenutku radi. U jednom režimu prioritet može biti veći potisak, dok se u drugom motor podešava za ekonomičniji let i veći dolet.
Takva arhitektura postaje posebno važna kod budućih borbenih aviona koji treba da nose snažnije radare, elektronske sisteme, senzore i potencijalno oružje velike potrošnje energije.
Sve to proizvodi ogromnu količinu toplote. Kod savremenog borbenog aviona motor više nije samo sredstvo za stvaranje potiska. On postaje deo sistema koji mora da obezbedi energiju i odvede toplotu koju stvaraju senzori, računari i sistemi za elektronsko ratovanje. GE navodi da iskustva sa prethodnim motorom XA100 koristi upravo za razvoj tih sposobnosti na XA102.
XA100 kao tehnološka osnova
XA102 se nadovezuje na iskustva programa XA100, koji je razvijan u okviru Adaptive Engine Transition Program. XA100 prošao je veliki broj testiranja i omogućio Dženeral Elektriku da prikupi podatke o adaptivnom protoku vazduha, potrošnji goriva, hlađenju i ponašanju motora pri različitim režimima rada.
Prvobitno se ozbiljno razmatralo da adaptivni motor postane velika nadogradnja za F-35, ali je Pentagon odabrao manje radikalnu modernizaciju postojećeg motora u ovom lovcu, F135.
Tehnologija nije napuštena. Prebačena je prema NGAP-u i motorima namenjenim budućim platformama, gde konstruktori imaju veću slobodu da avion od početka prilagode novom pogonskom sistemu.
GE koristi digitalnu proizvodnju
Veliki deo najnovijeg saopštenja GE-a nije vezan za sam potisak motora, već za način na koji se XA102 projektuje i proizvodi. Kompanija koristi digitalni trodimenzionalni model koji sadrži tehničke podatke potrebne za proizvodnju i kontrolu kvaliteta.
Umesto klasičnog procesa u kojem inženjerski crteži prolaze kroz više odvojenih faza, isti digitalni model može da se koristi od projektovanja do proizvodnih mašina, dobavljača i inspekcije gotovih komponenti.
GE navodi da je XA102 prvi njihov motor kod kojeg se takav sistem koristi kroz čitav razvojni i proizvodni proces. To može smanjiti greške i ubrzati izmene, posebno kod izuzetno složenih komponenti koje se proizvode u malom broju.
Ipak, digitalni proces sam po sebi ne govori ništa o tome koliko će motor biti pouzdan, koliko će trajati između remonta ili koliko će koštati kada pređe u proizvodnju. Takvi odgovori mogu doći tek nakon fizičkih testiranja.
Prvi motor treba da pokaže da li digitalni projekat radi u stvarnosti
Sledeća velika tačka programa neće biti još jedna prezentacija digitalnog modela, već sklapanje kompletnog XA102 i njegovo pokretanje na probnom stolu.
Tada će morati da se proveravaju potisak, potrošnja goriva, temperature, vibracije, ponašanje turbina i kompresora, rad adaptivnog sistema i izdržljivost komponenti. Tek nakon toga dolaze duža ispitivanja i eventualna integracija sa letelicom.
Za GA pitanju je direktno nadmetanje jer Pratt & Whitney razvija XA103 za isti program Pentagona. Ratno vazduhoplovstvo SAD tako može da uporedi dva stvarna motora umesto da se osloni samo na projektovane performanse.
GA Aerospace ili Pratt & Whitney?
Izbor motora je potpuno odvojen od Boeingove pobede sa lovcem F-47. U borbi GE Aerospace protiv Pratt & Whitneyja, trenutno blagu prednost dajemo kompaniji Pratt & Whitney. Razlog za blagu prednost koju dajemo XA103 je pre svega integraciono iskustvo sa američkim stelt lovcima. Pratt & Whitney je napravio F119 za F-22 i F135 za F-35, dakle celu operativnu američku petu generaciju. XA103 je već dimenzionisan upravo za Boeing F-47 i nešto je manji od ranijeg XA101.
Međutim, ako gledamo adaptivnu tehnologiju, GE je možda čak u nešto boljoj poziciji. XA100 je bio veoma ozbiljan demonstrator, prošao je opsežna testiranja i ispunio ključne ciljeve. XA102 direktno nastavlja tu arhitekturu i GE sada već ima oko četvrtine hardvera prvog prototipa naručenog. Dakle, oba su praktično u istoj razvojnoj fazi.
Iz USAF su u julu izjavili da još nije ni formalno odlučeno koji će avion prvi dobiti NGAP motor, iako je F-47 očigledan kandidat. Pentagonov interes je da drži obe firme u igri što duže, jer je Pratt & Whitney decenijama imao gotovo monopol na američke lovce pete generacije, a NGAP je prilika da Pentagon ponovo dobije stvarnu konkurenciju u motorima.
