قدمت الاختبارات التوضيحية الجارية في براغ باستخدام الوقود المستدام رؤى أولية للفرق المشتركة لـ CVUT و GE و Avio Aero ، الذين يهدفون الآن إلى التشغيل بنسبة 100٪ SAF.
مر أكثر من شهرين بقليل منذ نوفمبر الماضي ، عندما بدأت GE Aviation Turboprop والجامعة التشيكية التقنية في براغ CVUT حملة الاختبار التجريبي لاستخدام SAF (وقود الطيران المستدام) على محرك Catalyst ، كجزء من برنامج تعاون تقني أوسع بين الشركة والجامعات التشيكية.
تم إجراء الاختبار باستخدام محفز يعمل بالطاقة SAF داخل إحدى الغرف في مركز اختبار VZLU ، على مرمى حجر من مقر GE Aviation Turboprop ؛ استضافت هذه الغرفة نفسها اختبارات الطاقة العالية للمحرك ، في عام 2018. بينما ، حتى اليوم ، أكثر من 3,000 ساعة من عمليات الاختبار على 17 محركًا مُجمَّعًا تضمنت المحرك التوربيني المتطور الجديد المولود في أوروبا.
يوضح ماسيمو جيامبرا ، كبير المهندسين في نظام المحرك لشركة Avio Aero: "تختلف هذه الحملة عن اختبارات التحمل الكلاسيكية". "في الواقع ، قمنا بالتناوب بين الاختبارات باستخدام وقود الطائرات النفاث التقليدي مع اختبارات باستخدام مزيج بنسبة 40٪ من SAF. لقد تراكمت لدينا 30 ساعة من نشاط المحرك حتى الآن ، 10 منها باستخدام SAF حصريًا: من وجهة نظر الأداء والاستهلاك والقوة والسلوك العام للمحرك ، يمكننا القول إننا راضون. وفقًا للنتائج الأولية ، يستجيب Catalyst بنفس الطريقة مع كلا النوعين من الوقود ، على الرغم من أننا ما زلنا نعمل على تعميق تحليلاتنا ".
محرك جديد تمامًا ، تم تطويره بعد أكثر من 50 عامًا بدون محركات توربينية جديدة تمامًا يتم طرحها في السوق ، من الواضح أنه يضع المصممين والمتخصصين التقنيين والمهندسين أمام الحالات غير المسبوقة. هذا هو السبب وراء خضوع المحفز لإصدار الشهادات واختبارات التطوير التي لم تواجهها محركات المروحة التوربينية الأخرى.
يهدف العرض التوضيحي مع SAFs ، في هذه الحالة ، إلى مقارنة انبعاثات المحرك ودخان العادم بين الوقودين. "لم يكن الهدف هو الحصول على شهادة الدخان والانبعاثات ، ومع ذلك ، قمنا بتنفيذ وقياس النشاط الذي يلتزم بمعايير الاستدامة البيئية لمنظمة الطيران المدني الدولي (جزء منظمة الطيران المدني الدولي من الأمم المتحدة ، محرر). في الواقع ، من بين متطلبات البرنامج الحد من الانبعاثات والدخان. يمكننا أن نقول بالفعل ، حتى الآن ، تشير النتائج إلى انخفاض في الدخان عند التحميل الكامل بنسبة 25 ٪ مع هذا النوع من SAF "، يضيف فابيو توريني ، مهندس استشارات تصميم أنظمة الاحتراق في Avio Aero.
يُطلق على نوع SAF الذي يستخدمه المحفز في هذه المرحلة الأولى اسم ATJ (Alcohol To Jet) ويتم إنتاجه من خلال عملية إعادة تحويل الكحول الإيثيلي إلى وقود ، كحول يمكن استخراجه على الكوكب من مصادر متجددة مختلفة مثل قصب السكر أو الكتلة الحيوية أو النفايات. "في البداية ، كنا نعتزم الوصول إلى المزيج بنسبة 50٪ من SAF ، ولكن للوفاء بمعايير الشهادات الدولية لوقود الطائرات ، في النهاية ، قررنا الانتقال إلى ATJ 40٪ 'drop-in' SAF مع 60٪ Jet-A blend "، كما يقول مارتن سفوبودا ، مدير المشروع الأول في GE Aviation Turboprop الذي تابع اختبارات المحرك عن كثب مع زملاء من جامعة CVUT وفرق من المتخصصين.
يتابع Svoboda "كنا نستعد لهذه الحملة في وقت مبكر من عام 2020 ، ثم أثرت الأزمة الصحية على جدولنا الزمني". "يبدأ تعقيد هذه الاختبارات مباشرة من الشراء هنا في أوروبا ، حيث استغرق الأمر منا وقتًا طويلاً للعثور على الوقود البديل: لا يهتم العديد من الشركات المصنعة الكبرى بصنع المزيج لأغراض تجريبية ، لذلك وجدنا منتج في ولاية كارولينا الشمالية (الولايات المتحدة الأمريكية) كان قادرًا على تقديم حل مخصص ".
من السهل أيضًا تخيل مدى حساسية التعامل مع هذه المواد ، وبالتالي ، تم أيضًا تنشيط أقسام الهندسة وإدارة البرامج والاحتراق والوقود وفرق الاختبار وتحديد المصادر وأقسام البيئة والصحة والسلامة في مكتب براغ كمورد خارجي متخصص. تضمنت العمليات نقل واستخدام وتخزين وتداول نوعي الوقود في خطوط الأنابيب لخلية الاختبار المتقدمة المسماة "خلية اختبار DYNO".
"يتطلب تقييم الأداء مع SAF ، بالإضافة إلى تأثيرها على الانبعاثات وتلوث الهواء وصحة الإنسان ، إعدادًا شاملاً وتصميمًا وتنفيذًا للاختبارات ، بحيث يمكنك فصل تأثيرات الوقود عن عدد لا يحصى من التأثيرات "، كما يقول ميشال فويتيسك ، أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة براغ والخيميائي المقيم. كان البروفيسور فويتيسك خبيرًا في الوقود والاحتراق والانبعاثات ، وكان أحد رواد قياس انبعاثات المركبات الأرضية خلال التسعينيات ، واكتسب خبرة أيضًا في الولايات المتحدة.
"عند اختيار الأجهزة وتسلسل الاختبار لهذه الحملة ، كنا نبني على خبرتنا في اختبار المركبات وكذلك على التطور الأخير في اختبارات انبعاثات محركات الطيران. لقد حللنا رقمياً العادم لمجموعة متنوعة من الملوثات ، بما في ذلك غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز ، في أنواع النيتروجين التفاعلي ، وتركيز السخام غير المتطاير ، وتوزيعات الحجم وإجمالي عدد الجسيمات جنبًا إلى جنب مع إجمالي عدد العناصر غير المتطايرة. الجسيمات المتطايرة "يوضح البروفيسور فويتيسيك. جنبا إلى جنب معه ، هناك فريق من عشرة من الفنيين والباحثين في CVUT الذين خضعوا لتدريب مخصص ، وتخصصوا في تخصص أساسي لدراسة التأثيرات المناخية والصحية.
قد يبدو الأمر واضحًا ، لكن القدرة على تصفية تيار الغاز وتحليله وقياسه بدقة هي عملية معقدة نوعًا ما. تم تجهيز نظام الأنابيب في غرفة الاختبار بأجهزة استشعار ، مثلها مثل أنابيب العادم: "النظام الموجود في الغرفة مرن بدرجة كافية للتكيف مع نوع معين من الاختبارات في وقت قصير نسبيًا. نظرًا لأنه من الصعب جدًا الحصول على SAF ، فإن كل شيء يحتاج إلى العمل بشكل صحيح منذ التشغيل الأول ، فليس هناك الكثير من الفرص. كانت هذه الاختبارات تهدف إلى تقييم واقعي للانبعاثات الغازية والجسيمية مع SAF من خلال مقارنتها بوقود JET A-1 التقليدي. "
أصبحت الخطوة التالية الآن في متناول فرق الشركة المشتركة والجامعة التي تدرس وتنفذ الحلول المستدامة مع الحفاظ على المعايير التشغيلية العالية للمحرك الجديد تمامًا. يقول سفوبودا: "نهدف إلى العمل مع القوات المسلحة السودانية بنسبة 100٪ في أقرب وقت ممكن". "هذه المرة نحن نبحث أيضًا عن مورد SAF لدعم حملة الاختبار. سيكون من الرائع أن تكون أوروبيًا مثل محفزنا ".
نص: ياري بوفالينو
الصورة: جيري ريزاوي ، وحدة مكافحة الإرهاب في براغ
وظيفة محفز أكثر استدامة ظهرت للمرة الأولى على فضاء.
