Monster Jet Engine

โลกกำลังเปลี่ยนจากยุคสมัยที่เครื่องบินแข่งกันที่ขนาดใหญ่ ถูกออกแบบให้มี 4 เครื่องยนต์ได้ผ่านพ้นไปแล้ว ด้วยต้นทุนเชื้อเพลิงที่สูงขึ้น และแรงผลักดันด้านความยั่งยืนของโลก การปฏิวัติสีเขียวที่กำลังมาแรง ผลักดันให้อุตสาหกรรมการบินหันมาใช้เครื่องบินแบบเจ็ทคู่ ที่ลดการใช้เชื้อเพลิงที่น้อยลง และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากออกมา การเปลี่ยนแปลงนี้เริ่มต้นขึ้นอย่างจริงจังด้วยการเปิดตัวเครื่องบินแบบ Boeing 777x ซึ่งขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เจ็ทเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องยนต์เจเนอรัลอิเล็กทริก GE90

ด้วยความต้องการนี้ เครื่องบินจำเป็นต้องอาศัยเครื่องยนต์เจ็ตที่ทรงพลังยิ่งกว่าที่เคย Boeing และ General Electric ได้ร่วมมือกันอีกครั้งในการพัฒนาเครื่องบิน Boeing 777X ซึ่งเป็นเครื่องบินรุ่นปรับปรุงใหม่ในตระกูล 777 ที่มีกำหนดเข้าประจำการในปี 2027 โดยจะขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ขนาดมหึมา GE9X เมื่อเข้าประจำการ เครื่องยนต์นี้จะกลายเป็นเครื่องยนต์เจ็ทเชิงพาณิชย์ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการผลิตมา แต่จะไม่สามารถคงอยู่ได้จริง หากแนวคิด UltraFan ของ Rolls-Royce’s เป็นจริง

ในแวดวงผู้ผลิตเครื่องยนต์เจ็ตเชิงพาณิชย์ที่ผู้ผลิตอากาศยานต่างๆ เลือกใช้มีเจ้าใหญ่ๆ เพียง 4 รายคือ

• General Electric (GE): เป็นบริษัทเทคโนโลยีการบินและอวกาศสัญชาติอเมริกัน และเป็นผู้บุกเบิกเครื่องยนต์เจ็ตเครื่องแรกของสหรัฐอเมริกา 
• Rolls-Royce: เป็นบริษัทสัญชาติอังกฤษ และเป็นหนึ่งในผู้ผลิตรายใหญ่ของโลก 
• CFM International: เป็นบริษัทร่วมทุนระหว่าง GE และ Safran Aircraft Engines ของฝรั่งเศส ถือเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุดในตลาด 
• Pratt & Whitney: บริษัทสัญชาติอเมริกัน ซึ่งเป็นผู้ผลิตรายสำคัญอีกราย 

UltraFan คือ ต้นแบบเครื่องยนต์ใหม่ของ Rolls-Royce’s ที่อาจเป็นคำตอบสำหรับเครื่องบินพาณิชย์ลำตัวกว้างและลำตัวแคบในอนาคต พร้อมมอบเทคโนโลยีเครื่องยนต์ที่ล้ำสมัยสำหรับเครื่องบินรุ่นต่อไป

ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางพัดลม 140 นิ้ว แนวคิด UltraFan ของ Rolls-Royce’s มุ่งมั่นที่จะยกระดับเครื่องยนต์เจ็ทไปอีกขั้น แม้ว่าจะยังอยู่ในช่วงสาธิต แต่ Rolls-Royce’s มองว่า UltraFan คือเครื่องยนต์รุ่นใหม่ที่สามารถปรับเพิ่มหรือลดขนาดได้ตามขนาดของเครื่องบิน บริษัท Rolls-Royce’s เริ่มประกอบเครื่องยนต์สาธิต UltraFan รุ่นแรกในปี 2564 ที่โรงงาน DemoWorks ในเมืองดาร์บี ก่อนที่จะทดสอบภาคพื้นดินอย่างเข้มงวดเป็นเวลาประมาณสองปี

จะใช้อัตราส่วนบายพาสที่สูงถึง 15:1 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด และลดการปล่อยเสียงรบกวน เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว เครื่องยนต์ GE9X ที่ใช้ขับเคลื่อนเครื่องบิน 777X รุ่นใหม่มีอัตราส่วนบายพาสที่ 10:1 ซึ่งถือเป็นการยกระดับขึ้นจากเครื่องยนต์เจ็ทที่ใช้งานทั่วไปอยู่แล้ว เทคโนโลยี UltraFan ไม่เพียงแต่จะปรับขนาดได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถนำไปใช้กับเครื่องบินเจ็ทเชิงพาณิชย์ขนาดต่างๆ ได้เท่านั้น แต่นวัตกรรมบางอย่างยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับเครื่องยนต์ที่ใช้งานอยู่แล้ว เพื่อยกระดับประสิทธิภาพที่สำคัญได้อีกด้วย

คุณสมบัติอื่นๆ ของเครื่องยนต์เจเนอเรชันใหม่นี้ ได้แก่ โครงสร้างแบบเฟือง ใบพัดคาร์บอน-ไทเทเนียม และโครงเครื่องยนต์คอมโพสิตที่ช่วยลดน้ำหนัก โดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง Rolls-Royce’s อ้างว่า UltraFan สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิงได้ถึง 25% เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เทรนต์ 700 และยังได้รับการออกแบบให้สามารถใช้เชื้อเพลิงอากาศยานที่ยั่งยืน (SAF) ได้สูงสุดถึง 100% เนื่องจากอุตสาหกรรมนี้มุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด Rolls-Royce’s ระบุว่า

UltraFan โดดเด่นด้วยโครงสร้างแกนเครื่องยนต์แบบใหม่และระบบเผาไหม้แบบลีนเบิร์น ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิงและลดการปล่อยมลพิษ มาพร้อมระบบใบพัดคาร์บอนไทเทเนียมและโครงเครื่องคอมโพสิต ซึ่งช่วยลดน้ำหนัก เครื่องยนต์ยังมาพร้อมการออกแบบแบบเกียร์เพื่อส่งกำลังอย่างมีประสิทธิภาพที่อัตราบายพาสสูง

เครื่องบินรุ่นลำตัวกว้างและลำตัวแคบ

Rolls-Royce’s มองเห็นศักยภาพทางการตลาดของ UltraFan ทั้งในเครื่องบินลำตัวกว้างและลำตัวแคบในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องบินเจ็ทแบบทางเดินเดียว (ลำตัวแคบ) ที่ปัจจุบันบินได้นานกว่าที่เคยเป็นมา ภายในปี พ.ศ. 2571 RR คาดว่าจะมีเครื่องยนต์สาธิตสำหรับทั้งสองประเภท ซึ่งมีชื่อว่า UltraFan 30 และ UltraFan 80 ซึ่งจะปูทางไปสู่ยุคใหม่ของเครื่องยนต์เจ็ทเชิงพาณิชย์

UltraFan 80 เป็นเครื่องยนต์ลำตัวกว้าง ซึ่งจะมีการออกแบบเครื่องยนต์สาธิตรุ่นปัจจุบันของ Rolls-Royce’s ใหม่ บริษัทได้เสร็จสิ้นการทดสอบภาคพื้นดินของเครื่องยนต์สาธิตรุ่นเดิมในปี พ.ศ. 2566 แต่มีแผนจะกลับมาทดสอบอีกครั้งภายในสิ้นปีนี้ สำหรับเครื่องยนต์ลำตัวแคบ UltraFan 30 ผู้ผลิตเครื่องยนต์วางแผนที่จะสร้างเครื่องยนต์สาธิตรุ่นนี้และพร้อมใช้งานก่อนปี พ.ศ. 2572

ด้วยแรงขับดันที่น่าจะสูงกว่า 30,000 lbf UltraFan 30 น่าจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางพัดลมประมาณ 90 นิ้ว ขณะที่ UltraFan 80 น่าจะมีขนาดประมาณ 140 นิ้ว เรื่องนี้ถือเป็นเรื่องใหญ่สำหรับ Rolls-Royce’s เนื่องจากผู้ผลิตเครื่องยนต์รายนี้ กำลังพัฒนาเครื่องยนต์สำหรับเครื่องบินลำตัวกว้างโดยเฉพาะ เครื่องยนต์ทั้งสองนี้ จะถูกสร้างขึ้นด้วยจุดร่วมที่สำคัญ เพื่อช่วยให้ผู้ประกอบการในอนาคตสามารถลดต้นทุนการบำรุงรักษา และต้นทุนห่วงโซ่อุปทานได้

Rolls-Royce’s กำลังพัฒนา UltraFan ให้เป็นต้นแบบเครื่องยนต์สำหรับอนาคต ดังนั้นเราจึงยังคงต้องรออีกหลายปีกว่าจะได้เห็นมันบนเครื่องบินเจ็ทเชิงพาณิชย์ บริษัทยังไม่ได้บรรลุข้อตกลงใดๆ ในการขับเคลื่อนเครื่องบินรุ่นต่างๆ ที่กำลังจะมาถึง แต่กำลังจับตามองแพลตฟอร์มทั้งแบบลำตัวกว้าง และลำตัวแคบในช่วงทศวรรษ 2030 เดิมที UltraFan ถูกออกแบบขึ้นสำหรับเครื่องบินลำตัวกว้างที่ใช้บินระยะไกล โดย Rolls-Royce’s มองว่าจะมาแทนที่เครื่องยนต์ Trent XWB และ Trent 1000 แต่ก็สามารถปรับขนาดให้เล็กลงสำหรับเครื่องบินลำตัวแคบได้เช่นกัน

ตามที่ Rolls-Royce’s อธิบายไว้ หวังว่าเครื่องยนต์จะพร้อมวางจำหน่ายในตลาดในช่วงทศวรรษ 2030 โดยพิจารณาจาก “ความต้องการของผู้ผลิตเครื่องบินและความต้องการของตลาด” เราทราบดีว่า Airbus กำลังพัฒนาเครื่องบินลำตัวแคบรุ่นใหม่ และแพลตฟอร์มดังกล่าวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับ UltraFan รุ่นที่มีแรงขับต่ำ Boeing เองก็กำลังพิจารณาการออกแบบเครื่องบินขนาดกลางรุ่นใหม่ (NMA) มานานแล้วเช่นกัน แต่ก่อนหน้านี้ได้เลือกใช้เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนจาก Pratt & Whitney หรือ General Electric เป็นเครื่องยนต์หลัก

สำหรับแพลตฟอร์มลำตัวกว้างที่มีศักยภาพ UltraFan อาจถูกนำมาใช้ในเครื่องบินตระกูล Airbus A350 ในอนาคต เนื่องจากความสำเร็จของเครื่องยนต์ XWB ไม่ว่าจะเป็นรุ่นปรับปรุงเครื่องยนต์ของ A350 รุ่นปัจจุบัน หรือรุ่นปรับปรุงใหม่ในตระกูล UltraFan ก็สามารถรองรับได้ทั้งสองแบบ แม้ว่า Airbus กำลังพิจารณา A350 รุ่นที่ขยายขนาดขึ้นอีกรุ่นหนึ่ง ซึ่งมีชื่อว่า A350-2000 แต่ก็ไม่มีแผนจะอัปเกรดเครื่องบินตระกูล A350 รุ่นต่อไป

UltraFan จะมีการแข่งขันที่รุนแรงทั้งในด้านกำลังและขนาด หากและเมื่อเข้าสู่ตลาด GE9X จะเป็นเครื่องบินเจ็ทเชิงพาณิชย์ที่ใหญ่ที่สุดที่ให้บริการภายในสองสามปีข้างหน้า ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางพัดลม 134 นิ้ว และแรงขับ 110,000 ปอนด์ ซึ่งอาจยังไม่เท่ากับ GE90-115B (115,000 ปอนด์) แม้ว่า GE9X จะทำลายสถิติในการทดสอบด้วยแรงขับมากกว่า 134,000 ปอนด์ก็ตาม

General Electric Aviation ระบุว่า GE9X จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิงได้ถึง 10% เมื่อเทียบกับ GE90-115B และลดการปล่อยเสียงรบกวนลง 10% GE9X บรรลุประสิทธิภาพอันโดดเด่นด้วยนวัตกรรมมากมาย อาทิ เซรามิกเมทริกซ์คอมโพสิต (CMC) ใบพัด 16 ใบ และอัตราส่วนบายพาส 10:1 อัตราส่วนแรงดันคอมเพรสเซอร์ 27:1 ยังเป็นอัตราส่วนสูงสุดเท่าที่เคยมีมาในเครื่องยนต์เจ็ทเชิงพาณิชย์ ทำให้ 777X มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพเหนือรุ่นก่อนๆ อย่างน่าอิจฉา

ในขณะนี้ Boeing ได้กำหนดวันเปิดตัว 777X ไว้ในปี 2027 หลังจากที่เลื่อนกำหนดการเปิดตัวออกไปหลายครั้งเนื่องจากอุปสรรคด้านการรับรองต่างๆ Boeing ประกาศเปิดตัวโครงการ 777X ครั้งแรกในปี 2013 โดยตั้งเป้าว่าจะเริ่มให้บริการในปี 2020 แต่ปัจจุบันมีแนวโน้มว่าจะเกิดขึ้นในช่วงต้นปี 2027 Lufthansa สายการบินสัญชาติเยอรมัน จะเป็นลูกค้ารายแรกของ 777X ซึ่งได้รับคำสั่งซื้อเครื่องบินโดยสารสองรุ่น ได้แก่ 777-8 และ 777-9 เกือบ 500 ลำ

About Post Author

พี่ปอ ปรเมศวร์

พนักงานต้อนรับสายการบินเอมิเรตส์

See author's posts