Innovativ jetmotor kan give danske underleverancer
Eurojet 200 er en europæisk flymotor, som udmærker sig ved større ydelse og mindre brændstofforbrug end andre jetmotorer af samme størrelse. Det skyldes en række innovative tiltag.
6
Billeder
EJ 200 vejer 990 kg og er fire meter lang. To motorer kan få den 10 ton tunge Eurofighter til at stige lodret og flyve to gange lydens hastighed. Foto/Eurofighter/Geoffrey Lee.
Valget står mellem to amerikanske fly – Boeings F/A-18F Super Hornet og Lockheed Martins F-35 Lightning II (kendt som Joint Strike Fighter) – samt Airbus’ europæiske jetjager Eurofighter Typhoon. Planen er at indkøbe 30 kampfly til en pris på 20-30 mia. kr., og danske underleverandører kan se frem til at få en andel af den omsætning.
1.100 motorer leveret
Danmark gik med i industrisamarbejdet omkring udviklingen af Joint Strike Fighter allerede i 1997, og netop det fly betragtes da også som favorit i kapløbet, men det er samtidig stadig et fly, der er ved at blive udviklet.
LÆS OGSÅ: Tre kampfly kæmper om kontrakten
Super Hornet og Eurofighter er derimod gennemprøvede fly med mange år på vingerne, og Jern & Maskinindustrien er dykket lidt ned i den tekniske side af Eurofighteren, nærmere bestemt motoren.
Jetmotoren EJ200 er udviklet og produceret af konsortiet Eurojet GmbH med sæde i Tyskland.
Konsortiet omfatter fly- og hightech-industri i England, Tyskland, Italien og Spanien. Mest kendt er Rolls-Royce (ikke længere i familie med luksusbilen, der ejes af tyske BMW), som bygger jetmotorer i England og Tyskland.
Jetmotoren er specielt udviklet til det europæiske kampfly Eurofighter. Der er leveret over 1.100 af disse jetmotorer. EJ 200 har større ydelse end andre jetmotorer i samme størrelse og har omkring 15 procent mindre brændstofforbrug.
Består af to dele
En jetmotor består i princippet af to helt forskellige dele – en kompressor og en turbine. Udfordringen med design af kompressoren er at hindre den komprimerede luft i at løbe tilbage mod lavere tryk. Løsningen er små tolerancer mellem roterende og stationære dele eller brug af labyrinttætninger.
EJ 200 benytter læbetætninger, men de skal kunne modstå meget høje temperaturer indtil 400 grader celcius. Udfordringen med design af turbinen er at opnå en høj temperatur.
Enkeltkrystal støbes
Høj temperatur giver høj virkningsgrad og dermed lavt brændstofforbrug. Turbinebladene er derfor udført i en nikkellegering som enkeltkrystal. Ved almindelig støbning sker størkningen hurtigt og fører til mange krystaller. Det er krystalgrænserne, som giver anledning til krybning og senere brud.
Et enkeltkrystal støbes ved kontrolleret størkning. Det er en kompliceret og langsom proces, som allerede er udviklet til brug i solcelleindustrien.
Et enkeltkrystal kan ikke smedes i form til et turbineblad, idet smedetrykket omgående ville føre til dannelse af mange krystaller. Enkeltkrystallen skal derfor maskinbearbejdes, hvilket er svært, da nikkel er meget hårdt.
Turbinebladene er hule, og køleluft føres ud igennem små huller og danner et mikrofint lag af beskyttende kølig luft. Det betyder, at turbinebladet kan tåle hed forbrændingsgas, der er 200 C højere en metallets smeltepunkt. Det nedsætter brændstofforbruget markant.
Nikkel er grundstof nummer 28 og har smeltepunkt 1.455 graders celcius.
En turbofan
EJ 200 er en såkaldt turbofan. En fan eller stor ventilator fører luft uden om forbrændingen i bypass, hvilket giver god brændstoføkonomi.
I passagerfly roterer denne fan langsomt og har stor diameter. Det kan ikke bruges i et kampfly, hvor motoren skal sidde inde i flyets krop. Derfor er der udviklet en speciel fan med lille diameter og tilsvarende højt omdrejningstal. Den er udført i ét stykke smedegods, der maskinbearbejdes til endelig form. Teknologien kendes fra dieselmotorers turboladere.
Nogle af turbinehjulene er udført som smedede skiver uden hul til aksel. Skiverne er en del af selve akslen, idet de er svejset sammen på kraver med større diameter. Forklaringen er, at kræfterne i en roterende skive med akselhul er helt anderledes end i en skive uden akselhul. Sidstnævnte kan bygges væsentligt lettere. Teknologien kendes fra store dampturbiner.
EJ 200 er fra begyndelsen designet til at være servicevenlig. Motoren er fastgjort med kun én stor bolt og fikseret med to mindre stivere inde i flykroppen. Motoren kan om nødvendigt skiftes på en halv time. Der garanteres 6.000 driftstimer.
Valget står lige for
Danmark har diskuteret nyt kampfly i 10 år, men den erklærede plan er, at valget mellem de tre kampfly træffes her i efteråret.
Uanset hvilket kampfly, Danmark måtte købe, er der mulighed for underleverancer. Amerikanske Boeing har allerede etableret en hightech manufacturing enhed i Herning. Eurofighter stiller et serviceværksted i udsigt. Adgangsbilletten til underleverancer er kvalitet og levering til tiden.
