Propfan, zwany także silnikiem z otwartym wirnikiem lub wentylatorem bezkanałowym (UDF), jest typem silnika lotniczego spokrewnionym koncepcyjnie zarówno z silnikiem turbośmigłowym, jak i turbowentylatorowym, ale różniącym się od obu. Po raz pierwszy pojawiły się one w latach 70. ubiegłego wieku i wydawało się, że zagoszczą w branży lotniczej na dłużej.
Czytaj też: Nowa era lotnictwa. Tym sprzętem Rolls-Royce zrewolucjonizuje całą awiację
Patrząc na współczesny silnik turboodrzutowy dwuprzepływowy, propfan wygląda nieco dziwnie – z gondolami i wlotami powietrza z przodu oraz dwoma zestawami łopatek wentylatora wystającymi z tyłu. Może być ich więcej – nieruchome, obracające się w przeciwnych kierunkach, a nawet o pracy mieszanej.
Propfan – silnik przyszłości
Już w 1989 r. firma GE (General Electric) miała propfan gotowy do wprowadzenia na rynek, zdolny do prędkości przelotowej 0,84 Ma i niezwykłej 30-procentowej przewagi w zakresie oszczędności paliwa w porównaniu z popularnymi wówczas silnikami turbowentylatorowymi. Zbudowany we współpracy z Snecma, GE36 UDF dotarł do etapu prototypu i testów w locie, ale kiedy Organizacja Krajów Eksportujących Ropę Naftową zniósł embargo na ropę, ceny paliwa gwałtownie spadły, a projekt został odłożony na półkę.
Czytaj też: Hipersoniczny samolot odmieni lotnictwo. Rewolucję zaplanowano już na przyszły rok
Dzisiaj spadków cen paliwa raczej nie doświadczymy, a ponieważ świat stoi przed wyzwaniem globalnego ocieplenia i koniecznością ograniczenia emisji dwutlenku węgla, propfany mogą wrócić do łask. I tak w 2021 r. narodził się pomysł na UDF o nazwie Rise, którego stworzeniem zajęła się firma CFM International, spółka joint venture 50/50 z Safran Aircraft Engines (dawniej Snecma) i GE.
Mimo iż od czasów GE36 UDF minęło ponad 30 lat, CFM twierdzi, że nadal powinno dać się pokonać z użyciem Rise aż 20 proc. km więcej, niż na jakimkolwiek innym silniku dostępnym na rynku. W ciągu tych trzech dekad poprawiono największy minus oryginalnych propfanów – hałas, zarówno w kabinie, jak i na ziemi. Rise został zweryfikowany pod kątem “spełnienia najbardziej rygorystycznych wymagań dotyczących emisji hałasu”.
Mohamed Ali, wiceprezes ds. inżynierii w GE Aerospace, mówi:
Branża nie może osiągnąć celu zerowej emisji netto do 2050 r. przy stopniowej poprawie efektywności paliwowej. Potrzebne są rewolucyjne technologie, dlatego wierzymy, że nadszedł czas na wentylatory bezkanałowe, zaawansowaną architekturę silnika, która może umożliwić największy skok wydajności, jaki kiedykolwiek osiągnął CFM. Potwierdza to nasza najbardziej wszechstronna jak dotąd mapa testów, mająca na celu dopracowanie tych technologii pod kątem przyszłości lotnictwa.
Firma CFM podpisała umowę z Airbusem, w wyniku której powstanie funkcjonalny demonstrator UDF, który ma wznieść się w powietrze w drugiej połowie trwającej dekady. Obecnie budowane są kolejne prototypy, a w ich testowanie będzie zaangażowany superkomputer Frontier z Oak Ridge National Laboratory, który zapewni wyjątkowo szczegółowe modele z zakresu obliczeniowej mechaniki płynów.
Na tę chwilę nie ma żadnych gwarancji, że samoloty z silnikami CFM Rise kiedykolwiek trafią do użytku, a jeżeli już, to poczekamy na nie co najmniej do 2030 roku.