سباق فاعلية المحركات النفاثة بين برات أند ويتني وجنرال إلكتريك

بدأ صانعو الطائرات النفاثة بإعادة تصور كيفية تشغيل الطائرات أثناء سعي الخطوط الجوية لاستبدال أساطيلها بنماذج أكثر فاعلية في مسعًى منها لتحقيق نجاحات في عقد صفقات مع شركات بوينج وإيرباص صممت الطائرات ضيقة الجسم بوينج 737 ماكس وإيرباص A320neo المعدة لاختراق الأجواء في العامين القادمين للاستفادة من ديناميكيات الهواء المحسنة. تقوم شركات سي إف إم انترناشيونال وبرات آند ويتني ببناء محركات الغرض منها الحد من استخدام الوقود بنسبة 15 في المائة، على الرغم من أن كل شركة تسلك طريقًا مختلفًا للوصول إلى ذلك. وحسب محلل صناعي يعمل مع مؤسسة تيل غروب، فإن إجمالي مبيعات محركات الطائرات سيصل في العقد القادم إلى 500 مليار دولار.
تقول سي إف إم أحد شركاء جنرال إلكتريك وشركة صافران الفرنسية المختصة في صناعة الطيران والفضاء: إنها تخطط لإتمام صفقات قيمتها تزيد عن 8 مليارات دولار مع صانعي طائرات لتزويدها بمحركها الجديد ليب في معرض فارنبورو نصف السنوي للطيران. أعلن أول مرة عن تكنولوجيا ليب في معرض جوي عقد منذ ست سنوات، وهي التكنولوجيا التي طور أغلبها في مركز الأبحاث الدولي التابع لجنرال إلكتريك الواقع في الشمال من ولاية نيويورك.
وقد أمضت جنرال إلكتريك عشرين عامًا في سباكة مركب الكربون المستخدم في شفرات مراوح المحرك الذي يمكن أن يقل وزنه بمقدار الثلث مقارنة بالمحركات العادية المصنوعة من الألومينيوم. وهي تصنع محركات مركب الكربون بمزج ألياف كربون مرنة محاكة وطبخها مع راتنج إيبوكسي لإنتاج مادة صلبة كالمعدن. أما الأجزاء الأخرى من المحرك فتستخدم في صناعتها مواد من السيراميك خفيف الوزن والمقاوم للحرارة، وقد مكنت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد فريق الأبحاث في شركة جنرال إلكتريك من تشكيل أجزاء مكونة من قطعة واحدة كانت تأتي عادة مكونة من 20 قطعة أثقل من هذه القطعة. يقول وين بلاكر، وهو محلل في مؤسسة الأبحاث فروست آند سوليفان: «لقد فعلوا أقصى ما يمكن بدلالة المركبات الكيميائية».
كلفت عمليات البحث والتطوير في شركة جنرال إلكتريك في العام الماضي مبلغ 5.5 مليار دولار، وهو ضعف ما أنفقته منذ عقد من الزمن، وأكثر مما أنفقته 487 شركة في مؤشر ستاندارد أند بورز، الذي يضم أهم 500 شركة. يقول مارك ليتيل الذي يدير مركز الأبحاث الدولي: «غطت هذه الأموال كل شيء بدءًا من مرافق النفط الموجودة تحت الماء إلى التكنولوجيا الحيوية. الناس حول العالم يسافرون بطائرات أكثر من قبل، ولذلك سيتضاعف عدد الطائرات خلال عقد واحد». الخطوط الجوية تحدث الآن كل أساطيلها؛ لأنها ببساطة لن تتمكن من أن تجرجر محركاتها القديمة مع أسعار الوقود العالية هذه. وقد بلغت عائدات جنرال إلكتريك الآن من أعمال الطيران 14.8 في المائة من مجموع أعمالها الكلية التي كانت 10 في المائة قبل ثلاث سنوات مضت.
يقول ريتشارد أبو العافية نائب رئيس شؤون التحليل في مجموعة تيل: «ساعدت المنافسة، من خلال عملية التطور الطويلة، في دفع محرك جنرال إلكتريك إلى السوق. وكان لزامًا عليهم إعادة اختراع منتجهم بعد عرضهم تحدي برات آند ويتني». يعتمد محرك برات الجديد (PW1000G) على فكرة مغايرة لما هو معروف حدسيًا؛ وهي زيادة الفاعلية بتدوير شفرات المراوح ببطء أكثر. الجزءان الرئيسيان من أي محرك نفاث هما المروحة التي تدفع الهواء من خلال المحرك، والتوربين الذي يحرق الوقود لتدوير المراوح. العلاقة التي تربط بين الأجزاء الموصولة عادة بنفس العمود هي عملية الدفع والسحب؛ التوربينات تنتج دفعًا أقوى عندما تتحرك بأقصى سرعتها، ولكن المراوح تحدث سحبًا أكثر عندما تدور بسرعة أكبر.
محركات برات الجديدة مجهزة بمسننات مراوح توربينية على نحو يسمح للجزئين بالتحرك بشكل مستقل عن بعضهما البعض. يمكن أن تتحرك شفرات المروحة بشكل أبطأ بينما يستمر التوربين بالدوران بعنف. وقد رفضت شركة برات آند ويتني التعليق على محركها أو منافستها مع شركة سي إف إم.
هناك انقسام بين شركات صناعة الطائرات حول المنهج الأمثل من حيث تخفيض استهلاك الوقود. شركة بوينج التي تتعامل مع سي إف إم منذ وقت طويل قررت تصميم طائراتها من طراز 737 ماكس على أساس محرك ليب. يقول كيث ليفركون المدير العام لخط إنتاج ماكس: «شهدنا تكنولجيا الشركة وخارطة طريقها، وكيفية إدخال ذلك في محرك ليب، وبالنسبة إلينا كان هذا منطقيًا تمامًا». لدى بوينج منذ الآن طلبيات على أكثر من ألفي طائرة من هذا الطراز، وهو ما يجعل مجموع الطلبيات على المحركات من سي إف إم يصل إلى 6,770 محركًا حتى الثلاثين من يونيو، وهو ما يزيد إلى حد ما عن طلبيات شركة برات، التي تبلغ 5500 محرك، وفقًا للشركتين.
هاتان الشركتان تتافسان على الحصول على أعمال من إيرباص، وقد اقتسمتا الطلبات على محركات الطائرة (A320neo)، كما تقول شركة أسيند، المختصة في استشارات صناعة الطيران والفضاء. شركة إيرباص تترك لشركات الطيران حرية اختيار نوع المحرك الموجود على طائراتها، وستكون نسبة 36 في المائة من طائراتها (A320neo) حاملة للمحرك (PW1000G)، في حين أن نسبة 29 في المائة لم يتم الإعلان عنها. يقول أبو العافية: إن سي إف إم ستضطر في النهاية إلى تصنيع محرك بمروحة الدفع النفاث من أجل مواكبة الكفاءة التي يستطيع تحقيقها تصميم برات، لكن بالنسبة للوقت الحاضر، فإن أي شخص في سوق المحركات النفاثة أمامه قرار صعب، ويقول: «إنه لأمر ملفت للنظر فعلًا أن الشركتين قادرتان على اتخاذ مسار مختلف تمامًا من حيث كفاءة الوقود وتحققان نتائج مماثلة في الوقت نفسه».