Letecké motory z 3D tiskárny vzniknou v České republice

Americká firma GE Aviation představila demonstrátor budoucího pokročilého turbovrtulového ATP motoru. Motor je z velké části vyroben na 3D tiskárně. Zajímavé je, že motor ATP, konkrétně typ GE93, vznikne v nově připravované továrně GE Aviation v České republice.

Nejpozději do roku 2022 zahájí americký koncern Generál Electric poblíž Prahy výrobu turbovrtulových leteckých motorů. V České republice se mají vyrábět právě nové motory ATP, které jsou určeny pro nové jednomotorové dopravní letadlo Cessna Denali.

Na vývoji motoru ATP se podílí více než 400 lidí – z České republiky, Spojených států, Polska, Itálie a Německa. Testování motoru začne na konci příštího roku, certifikace proběhne v roce 2019 a sériová výroba je plánovaná na rok 2022. V české továrně vznikne až 400 motorů ročně.

„Je to velmi dlouhodobá investice na desítky let. Nejde jen o výrobu a vývoj, ale následně i servis motorů,“ říká Peter Stračár, šéf GE pro střední a východní Evropu. „Neradi slyšíme označení, že to je nějaká montovna. Je to vysoce kvalifikovaná práce jak ve vývoji, tak i v samotné výrobě,“ dodává Milan Šlapák z GE Aviation.

Motor ATP bude v mnohých ohledech unikátní. Velká část motoru vznikne pomocí aditivní výroby, tedy v 3D tiskárnách. V USA již vznikl technologický demonstrátor CT7-2E1 vycházející z klasického turbovrtulového motoru CT7. Konstruktérům se podařilo v CT7-2E1 zredukovat více než 900 konvenčně vyráběných součástek motoru CT7 do 16 vytisknutých makrodílů.

CT7-2E1 poslouží jako výchozí platforma pro motory ATP. Pro sériovou výrobu ATP se počítá s výrobou 12 makrodílů, které nahradí 855 konvenčně vyráběných součástek. Celkově 35 % motoru ATP vznikne na 3D tiskárně.

Aditivní výrobou vznikly například olejové vany, uložení pro ložiska, nosné konstrukce, výfuková potrubí, výměníky tepla, atd. Pouze samotné součástky vyrobené pomocí 3D tisku zapříčinily pokles hmotnosti motoru o 5 % a snížení spotřeby o 1 %.

“Se subtraktivně vyráběnými díly a sestavami tradičně používáte šrouby, svary nebo jiné spojovací prvky pro připojení jednotlivých dílů, ale to přidává hmotnost motoru,” vysvětluje výhody 3D tisku Gordon Follin, vývojový inženýr motoru ATP v GE Aviation. “Aditivní výroba [3D tisk – pozn. red.] na ATP snižuje hmotnost tím, že odstraňuje tyto spojovací prvky a současně optimalizuje konstrukci dílů.”

Další velkou výhodou použití 3D tisku je mnohem rychlejší výroba nejsložitějších součástek a jejich rychle testování. Ty nejvíc komplikované díly se tisknou maximálně pár dní.

Konstruktéři proto mohou na základě reálných testů motoru rychle vyrobit vylepšenou součástku a za několik dní ji začít testovat. Podstatně se tak zrychluje a zlevňuje vývoj i výroba motoru.

V České republice vyráběný motor GE93 pro letoun Cessna Denali bude mít výkon 925 kW a půjde o prvního člena nové rodiny turbovrtulových ATP motorů o výkonu 746 kW až 1193 kW. Díky nejlepšímu celkovému kompresním poměru (16:1) ve své třídě GE93 nabídne o 20 % menší spotřebu a o 10 % větší výkon při cestovní rychlosti letadla.

Letoun Cessna Denali s motorem GE93 doletí s jedním pilotem a čtyřmi cestujícími na vzdálenost téměř 3000 km. Stroj maximálně pojme 11 členů posádky a pasažérů. Optimální cestovní rychlost je 528 km/h.