מערכת חדשה לדור העתיד של מנועים נקיים ושקטים
“אלקסיס” (ALECSys) או “מערכת מתקדמת של תאי-שריפה בעלי פליטה נמוכה” (Advanced Low Emissions Combustion System) נמצאת בשלבי ניסוי ראשונים בחברת “רולס-רויס”.
הכל התחיל מ”מפת דרכים” לשנת 2050 (!) שפרסמה ועדה מייעצת למחקר אוירונאוטי של האיחוד האירופי. ועדה זו הציעה תכנית הקרויה ” (Clean Sky SAGE 6 (Sustainable And Green Engine” או: שמים נקיים: מנוע אמין ו”ירוק”.
הועדה תומכת בפרויקט “אלקסיס”, כשמטרתה היא להפחית את פליטת הפחמן הדו-חמצני (CO2), תחמוצות חנקניות (NOx) ועשן ממנועי סילון. היעד הוא להפחית את פליטת ה- CO2 ב-75%, את ה- NOx ב-90% ואת הרעש ב-65%, בהשוואה למנועים של שנות ה-2000.
הדרך להשגת היעד היא דרך מערכת הזרקת דלק “רזה” יותר דרך תאי השריפה של המנועים, מערכת שכבר נוסתה על ידי “רולס רויס”. המערכת שונה מתאי השריפה רגילים, אליהם מגיעה תערובת דלק עשירה, בכך שיחד עם הדלק מוזרם עוד אוויר. הטמפרטורה של הבעירה יורדת ובכך מיוצרים פחות גזי NOx, הנוצרים בדרך-כלל בטמפרטורות גבוהות. הטמפרטורות הנמוכות מקטינות בהמשך את העומס התרמי על הטורבינות ומאריכות בכך את יעילותן ואת תוחלת החיים שלהן על הכנף.
לתא השריפה החדש מוזרקת דרך נקודה אחת תערובת עשירה של דלק, השומרת על יציבותו של המנוע בכוח נמוך. סביב הנקודה הזו יש סידרה של מזרקי-דלק לתערובת “עניה”. בניסוי שנערך במנוע בכוח מלא, נמצא כי פליטת ה- NOx היתה נמוכה ב-30-35% מהמגבלה המוכתבת על ידי ICAO (הידועה בכינוי CAEP6) ואילו מבחינת העשן – האוויר הנפלט היה נקי יותר (!) מזה שנכנס למדחס המנוע.
עתה המנוע ובו המערכת עוברים ניסויים בתנאי הקרחה – היכן אם לא במניטובה שבקנדה. לאחר מכן המערכת תעבור בדיקות רעש במתקני-מדידה בארה”ב.
המערכת מורכבת על מנוע Trent 1000 ואם הניסויים יצליחו, היא תהיה בליבה של טכנולוגית ה- Geared UltraFan של המנועים החדישים של החברה. איזור תאי השריפה בנוי מחומרים מרוכבים (ceramic matrix composite, או CMC) שיכולתם לעמוד בטמפרטורות גבוהות נבדקת עתה.
במקביל, נעשים ניסויים דומים גם על ידי חברת “ג’נרל אלקטריק” במנועי ה- GEnx וה- GE9X שלה ועל ידי Safran במנועי ה- CFM Leap. נבדקים בהם תהליכים כמו התנעה מחדש באוויר, הזדקרויות מדחס וכו’.
עיבוד ותרגום – אילן הייט
פורסם במקור בגרסה האלקטרונית של Aviation Week & Space Technologyעל ידי Guy Norris
