GE Aerospace купує виробника монокристалічних лопаток турбін для авіадвигунів
GE Aerospace у вересні оголосила про купівлю свого постачальника монокристалічних лопаток турбін за 11,75 млрд доларів (8,78 млрд фунтів). Лопатки, які працюють усередині авіадвигунів, виготовляють лише кілька компаній у світі.
Як вирощують монокристалічну лопатку
Лопатки турбіни всередині двигуна витримують величезні механічні навантаження і температури понад 1500 °C. Їх не вирізають із заготовки, а формують литтям. Розплавлений сплав розливають у форму і дуже повільно охолоджують, протягом кількох годин, у строго заданому напрямку.
Під час такого охолодження утворюється один кристал металу замість безлічі дрібних зерен. Інженер Rolls-Royce Бен Фіфут порівнює це з вирощуванням однієї великої сніжинки за власним задумом, а не з дрібною снігової хуртовиною.
Це один із найскладніших видів виробництва, які взагалі існують.
Бен Фіфут, інженер-виробник Rolls-Royce (переклад)
Щоб кристал виріс саме в потрібну форму, на одному кінці лопатки відливають малу спіраль, так звану pigtail. На початку охолодження вона перекриває потік кристалів, і лише один із них продовжує рости. Після формування спіраль відрізають.
Угода GE Aerospace і інвестиції Rolls-Royce
У вересні GE Aerospace оголосила, що придбає свого постачальника монокристалічних турбінних лопаток. Сума угоди становить 11,75 млрд доларів (8,78 млрд фунтів). GE не відповіла на запит BBC News. За оцінкою Білла Суїтмена, журналіста і консультанта з авіаційної галузі, мета угоди — забезпечити надійність і передбачуваність постачання в нестабільному ланцюгу виробництва літаків.
Окремо в березні Rolls-Royce заявила про інвестиції понад 19 млн фунтів у свій завод із лиття лопаток у Ротерхемі.
Хто здатен виробляти такі лопатки
Лише кілька компаній у світі можуть виготовляти монокристалічні турбінні лопатки. Повний цикл процесу відпрацьовано в п'яти країнах, зокрема в США і Великій Британії. Серед фірм, яким це вдалося, називають Rolls-Royce, GE і французьку Safran. Двигунобудівники постійно борються за доступ до цієї технології.
Попит на лопатки величезний. Так мало компаній змогли це зробити, що це створює майже магічну ауру.
Білл Суїтмен, журналіст і консультант з авіаційної галузі (переклад)
Китай прагне стати шостою країною, яка освоїть повний ланцюг виробництва таких лопаток. У травні з посиланням на інженера Пекінського інституту авіаційних матеріалів (AECC) повідомили, що китайський монокристалічний сплав не поступається сплавам другого покоління, які широко використовують у Європі та США. Крім того, за повідомленням, він коштує дешевше.
Чому конструкція лопатки ускладнюється
Сучасні лопатки мають складні внутрішні канали, крізь які подають охолоджувальне повітря. Воно утворює на поверхні захисну плівку. Чим турбулентніший потік, тим ефективніше він відбирає тепло в значно гарячішого навколишнього повітря. Пол Візі з Бірмінгемського університету, який раніше працював у Rolls-Royce, називає ускладнення цих каналів головним напрямом розвитку галузі.
Виробники також намагаються зменшити масу лопаток. Легша деталь дозволяє двигуну працювати ефективніше, витрачаючи менше палива, і обертатися швидше та за вищої температури. Для захисту від екстремального нагріву використовують спеціальні керамічні покриття.
Що це означає для ринку
- Виробництво монокристалічних лопаток зосереджене в небагатьох компаніях, тому контроль над постачанням стає стратегічним завданням для двигунобудівників.
- Суїтмен пояснює перевагу західних виробників тим, що більшість комерційних літаків випускають на Заході, а ланцюги постачання та новітні розробки переважно зосереджені там само.
- Китаю доведеться конкурувати не лише за лопатки, а й за весь процес виробництва літаків. Суїтмен називає цей шлях довгим і важким.
- Попит на літаки зараз високий і може зрости. Візі припускає, що протягом кількох років Airbus або Boeing може запустити новий короткомагістральний літак, і другий виробник буде змушений піти за ним, щоб зберегти конкурентоспроможність.
Примітка редакції: Сума угоди GE Aerospace подана в джерелі як 11,75 млрд доларів і 8,78 млрд фунтів; конвертацію між валютами в джерелі не пояснено.
Примітка редакції: Точна сума інвестицій Rolls-Royce в джерелі позначена як «понад 19 млн фунтів», уточнених цифр немає.
Примітка редакції: Рік публікації та рік оголошення угоди в тексті джерела не вказані, тому в статті зазначено лише місяць.
Часті питання
Чому лопатки турбін для авіадвигунів вирощують, а не виготовляють звичайним способом?
Звичайне охолодження розплаву дає структуру з безлічі дрібних зерен, що робить метал крихким. Монокристалічна лопатка формується повільним охолодженням і витримує механічні навантаження та температури понад 1500 °C. Процес займає кілька годин і потребує спеціальної спіралі pigtail, яку після лиття відрізають.
Навіщо GE Aerospace купує виробника лопаток турбін?
GE Aerospace оголосила у вересні про купівлю свого постачальника лопаток турбін за 11,75 млрд доларів (8,78 млрд фунтів). GE не відповіла на запит BBC News. Білл Суїтмен припускає, що мета угоди — надійність і передбачуваність постачання в нестабільному ланцюгу виробництва літаків.
Скільки компаній у світі виробляють монокристалічні лопатки турбін?
Лише небагато компаній. Повний цикл процесу відпрацьовано в п'яти країнах, зокрема в США і Великій Британії. Серед фірм, які це освоїли, називають Rolls-Royce, GE Aerospace і Safran. Rolls-Royce у березні заявила про інвестиції понад 19 млн фунтів у завод у Ротерхемі.
Чи може Китай конкурувати із Заходом у виробництві лопаток турбін?
Китай хоче стати шостою країною, яка освоїть весь ланцюг виробництва. За повідомленням з травня, китайський сплав не поступається сплавам другого покоління, що використовують у Європі та США, і коштує дешевше. Проте Захід має велику перевагу через випуск більшості комерційних літаків, тому шлях Китаю довгий.
Джерела
