General Electric GE90: differenze tra le versioni
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Il '''General Electric GE90''' è una famiglia di [[motore aeronautico|motori]] [[turbofan]] sviluppati e prodotti, a partire dal 1990, da [[GE Aviation]] utilizzati sul [[Boeing 777]]. Nella sua versione -115B è il motore aeronautico più potente mai costruito, superato in grandezza solo dal suo successore, il [[General Electric GE9X|GE9X]].
== Storia ==
===
Lo sviluppo della famiglia GE90 è stato annunciato da [[GE Aviation|General Electric Aircraft Engines]] il16 gennaio 1990 in collaborazione con la francese [[Safran Aircraft Engines|SNECMA]], la giapponese [[IHI Corporation]] e l'italiana [[Avio Aero]] per fornire un propulsore al Boeing 777, il cui sviluppo era stato avviato l'anno precedente.<ref name=":0">{{Cita|Gunston}}.</ref>
Il primo GE90 venne testato a terra il 3 aprile 1993 producendo una spinta pari a 468 kN, all'epoca il più alto valore ottenuto da un motore aeronautico. Il primo volo di un GE90 avvenne su un [[Boeing 747]] nel dicembre dello stesso anno. L'entrata in servizio dei primi GE90, prevista nel terzo quadrimestre del 1995, venne posticipata a causa di alcuni difetti strutturali che coinvolgevano le palette della [[turbina]] di alta pressione e a causa della resistenza ai [[Impatto con volatili|bird strike]] non rispondente ai requisiti. Questi inconvenienti hanno portato all'interdizione al volo dei motori nel giugno 1995 e hanno comportato un ritardo nella certificazione, che venne emessa dalla [[Federal Aviation Administration|FAA]] il 2 febbraio 1995 e dalla [[Agenzia europea per la sicurezza aerea|EASA]] il 3 novembre dello stesso anno quando la procedura di certificazione è stata avviata, rispettivamente, il 16 dicembre 1991 e il 24 gennaio 1992.<ref name=":0" /><ref name=":5">{{Cita web|url=https://www.airweb.faa.gov/Regulatory_and_Guidance_Library/rgMakeModel.nsf/0/b80ecadfe26c16b986257fdb006d97cb/$FILE/E00049EN_R19.pdf|titolo=TYPE CERTIFICATE DATA SHEET E00049EN|lingua=en|formato=pdf|accesso=14 gennaio 2023|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20200209042218/https://www.airweb.faa.gov/Regulatory_and_Guidance_Library/rgMakeModel.nsf/0/b80ecadfe26c16b986257fdb006d97cb/$FILE/E00049EN_R19.pdf}}</ref><ref name=":6">{{Cita web|url=https://www.easa.europa.eu/en/downloads/7799/en|titolo=TYPE-CERTIFICATE DATA SHEET No. IM.E.002|lingua=en|formato=pdf|accesso=14 gennaio 2023}}</ref> Inconvenienti minori riguardarono instabilità del flusso nel [[Compressore assiale|compressore]] e sfregamento delle estremità delle parti rotanti.<ref name=":0" />
A partire dalla fine del 1998, in seguito ad un periodo caratterizzato da diversi inconvenienti tecnici e finanziari, General Electric sondò il mercato per valutare l'interesse nei confronti di una versione del GE90 in grado di produrre una spinta di {{Formatnum:115000}} [[Libbra forza|libbre forza]] per una versione più capiente e a maggiore autonomia del Boeing 777. Nel luglio 1999 Boeing scelse il GE90-115B come unico propulsore dei nuovi Boeing 777-300ER e 777-200LR a discapito di [[Pratt & Whitney]] e [[Rolls-Royce Group|Rolls-Royce]], che avevano ottenuto maggiore successo sulle versioni del 777 già in produzione.<ref name=":1">{{Cita web|url=https://blog.geaerospace.com/people/the-ge90-ge-aviations-greatest-comeback-story/|titolo=The GE90: GE Aviation’s Greatest Comeback Story?|autore=|sito=The GE Aerospace Blog|data=2019-12-02|lingua=en|accesso=2023-01-14}}</ref> Lo sviluppo del GE90-115B e delle sue versioni depotenziate -110B1 e -113B, caratterizzate da nuove [[Turbomacchina|turbomacchine]] e rapporto di bypass maggiore, venne avviato nel 2000. Il primo GE90-115B è stato testato il 16 novembre 2001 ed ha stabilito un nuovo record di spinta, pari a 535 kN.<ref name=":0" />
=== Impiego operativo ===
I primi Boeing 777 con due GE90 come propulsori sono stati ordinati da [[British Airways]] nell'agosto 1991<ref>{{Cita web|url=https://www.flightglobal.com/fleets/first-ge90-powered-boeing-777-flies-into-retirement/139837.article|titolo=First GE90-powered Boeing 777 flies into retirement|autore=Max Kingsley-Jones|sito=Flight Global|data=20 agosto 2020|lingua=en|accesso=2023-01-14}}</ref> e il primo di questi aerei è entrato in servizio il 17 novembre 1995.<ref name=":2">{{Cita web|url=https://blog.geaerospace.com/technology/the-ge90-engine-celebrates-25-years-of-service/|titolo=The GE90 engine celebrates 25 years of service|autore=|sito=The GE Aerospace Blog|data=2020-11-17|lingua=en|accesso=2023-01-14}}</ref> Nel febbraio 1997 il GE90-92B è stato il primo motore a entrare in servizio sui Boeing 777-200IGW, poi denominati 777-20ER. Nel marzo 1997 British Airways sospese le operazioni [[ETOPS]] sull'Atlantico della propria flotta di Boeing 777 a causa della rilevazione di detriti provenienti dai [[Cuscinetto (meccanica)|cuscinetti]] nella gearbox accessori. Questo inconveniente portò General Electric a modificare il disegno della gearbox.<ref name=":0" /> A causa dell'elevata spinta prodotta, non necessaria per i primi Boeing 777 in servizio, e del suo peso, superiore a quello dei concorrenti [[Rolls-Royce Trent|Trent 800]] e [[Pratt & Whitney PW4000|PW4000]], il GE90 ottenne inizialmente una scarsa diffusione e venne rimpiazzato da British Airways con i motori Rolls-Royce sugli ordini successivi.
Nel 2000 il GE90 ha raggiunto la quota di 1 milione di ore di volo<ref name=":0" />, nel luglio 2020 ha superato le 100 milioni di ore di volo e i {{formatnum:2800}} esemplari consegnati.<ref name=":2" />
I primi GE90-115B sono stati acquistati da [[Japan Airlines]] nel 2000 insieme a un ordine per diversi Boeing 777-300ER<ref name=":1" />, mentre i primi ad entrare in servizio debuttarono nel maggio 2004 su un Boeing 777-300ER di [[Air France]].<ref>{{Cita web|url=https://www.geaerospace.com/press-release/ge90-engine-family/ge90-115b-ges-best-ever-new-jet-engine-entry-airline-service|titolo=GE90-115B: GE's Best-Ever New Jet Engine Entry Into Airline Service|sito=www.geaerospace.com|data=17 luglio 2006|lingua=en|accesso=2023-01-14}}</ref>
== Caratteristiche ==
Il GE90 è un [[Turboventola|turbofan]] ad alto [[Rapporto di diluizione|rapporto di bypass]] a due alberi: l'albero lento collega la [[Turbina a gas|turbina]] di bassa pressione al [[Compressore assiale|compressore]] di bassa pressione e al fan senza riduzioni di velocità, l'albero veloce collega la turbina di alta pressione al compressore di alta pressione. È dotato di un [[FADEC]] che regola la portata di carburante, l'incidenza delle Inlet Guide Vanes e monitora attivamente eventuali interferenze tra le palette e i rispettivi case.<ref name=":0" />
{{Doppia immagine verticale|destra|PH-BQP KLM boeing 777 (2489748370).jpg|D-ALFD (14410476720).jpg|220|Confronto tra i fan di un GE90-94B (sopra) e di un GE90-110B1 (sotto)}}
Il fan, del diametro di 312 cm sulle prime versioni e di 325 cm sul GE90-115B e derivati, è dotato di 22 palette realizzate in [[fibra di carbonio]] rivestite da una protezione in [[titanio]] sul bordo di entrata e da un rivestimento in [[poliuretano]] sulla superficie concava; sulle prime versioni ciascuna paletta ha una [[Corda alare|corda]] media di 485 mm e una massa di 15,15 kg. Le palette del GE90-115B hanno una forma diversa e sono realizzate in una nuova fibra di carbonio. Nelle nuove palette la corda media è di 574 mm e la massa aumenta a 21,18 kg.<ref name=":0" /> Il compressore di bassa pressione è a tre o quattro stadi mentre il compressore di alta pressione, derivato da un progetto GE del programma Energy Efficient Engine risalente agli anni '70 e '80<ref name=":3">{{Cita web|url=https://spinoff.nasa.gov/spinoff1996/30.html|titolo=A Giant Step in Jetliner Propulsion|sito=spinoff.nasa.gov|lingua=en|accesso=2023-01-14}}</ref>, è a dieci o nove stadi con gli statori dei primi 5 stadi ad incidenza variabile, ed è dotato di Inlet Guide Vanes, anch'esse ad incidenza variabile.<ref name=":0" /> Il nuovo compressore di alta pressione a 9 stadi e con palette ridisegnate è stato introdotto nel GE90PIP, un aggiornamento del GE90-90B denominato Product Improvement Program.
La [[Camera di combustione#Il combustore aeronautico (turbogas)|camera di combustione]] è di tipo anulare e doppia, ovvero composta da due camere di combustione concentriche da 30 iniettori ciascuna: durante le operazioni che richiedono poca potenza, come il rullaggio o l'avviamento, solo la camera di combustione esterna è attiva mentre in decollo e in crociera entra in funzione anche la camera di combustione interna.<ref name=":0" /> La camera di combustione doppia è stata adottata per ridurre il consumo di combustibile e le emissioni di [[NOx]]: rispetto ai turbofan della precedente generazione, le prime versioni del GE90 erano caratterizzate da un consumo di combustibile inferiore del 10%, un'emissione di rumore inferiore di 2 db, di NOx del 35%, di monossido di carbonio del 25% e di idrocarburi incombusti del 60%.<ref name=":3" />
La turbina di alta pressione è a due stadi con palette realizzate in [[monocristallo]], la turbina di bassa pressione è costituita da sei stadi.
Il GE90 detiene o ha detenuto i seguenti record:
* massimo valore di spinta mai prodotta da un motore aeronautico pari a 569 kN, ottenuto durante un test di resistenza, superato dal GE9X (597 kN)<ref name=":4">{{Cita web|url=https://simpleflying.com/general-electric-ge90-world-records/|titolo=Which Records Does The General Electric GE90 Hold?|autore=Daniel Wong|sito=Simple Flying|data=2022-09-22|lingua=en|accesso=2023-01-14}}</ref>
* più alta spinta al decollo pari a 513 kN<ref name=":2" />
* maggiore diametro del fan, di 312 cm sulle versioni iniziali e di 325 cm sulle versioni -115B e derivati, superato dal GE9X (3,40 m)<ref name=":2" />
* massimo rapporto di bypass, superato da diversi turbofan di ultima generazione tra i quali rientra il GE9X<ref name=":2" />
* massimo rapporto di compressione globale, pari a 40 sulle versioni iniziali e 42 sul -115B e derivati<ref name=":2" />
* prima applicazione di palette in materiale composito su un motore civile<ref name=":2" />
* prima applicazione di una camera di combustione doppia in ambito civile<ref name=":2" />
* massimo tempo di volo con un solo motore operativo, conseguito durante un volo di certificazione ETOPS tra Seattle e Taiwan e pari a 330 minuti<ref name=":4" />
== Varianti ==
* '''GE90-75B''': versione originale da 331,3 kN di spinta al decollo il cui sviluppo è stato annullato nel 1995 senza nessun esemplare prodotto
* '''GE90-76B''': versione base
* '''GE90-77B''': analogo al GE90-76B ma con migliorie al flusso d'aria che attraversa le turbine e incremento di spinta
* '''GE90-85B''': analogo al GE90-76B con spinta aumentata, utilizzato sui Boeing 777-200 e 777-200ER
* '''GE90-90B''': analogo al GE90-77B con spinta superiore; può essere potenziato con il GE90PIP (Product Improvement Program) che comprende un nuovo compressore di alta pressione a 9 stadi e nuove palette più efficienti, miglioramenti al sistema di controllo delle interferenze tra palette della turbina e il suo alloggiamento e riduzione dello spazio tra palette e alloggiamento della turbina di bassa pressione<ref name=":0" />
* '''GE90-92B''': versione con miglioramenti alle turbine, fuori produzione e priva di certificazione da giugno 2000
* '''GE90-94B''': analogo al GE90-90B con aerodinamica del compressore di alta pressione modificata
* '''GE90-110B1''': versione depotenziata del GE90-115B
* '''GE90-113B''': versione depotenziata del GE90-115B
* '''GE90-115B''': versione con fan modificato e dal diametro maggiore, uno stadio in più nel compressore di bassa pressione e compressore di alta pressione derivato da quello del GE90PIP, turbina di alta e bassa pressione con palette modificate, velocità di rotazione degli alberi e limiti di temperatura superiori
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+
Caratteristiche tecniche<ref name=":5" /><ref name=":6" />
!Caratteristiche
!GE90-76B
!GE90-77B
!GE90-85B
!GE90-90B
!GE90-92B<ref>{{Cita web|url=https://aircraft-database.com/database/engine-models/ge90-92b|titolo=General Electric GE90-92B|autore=|sito=aircraft-database.com|lingua=en|accesso=2023-01-14}}</ref>
!GE90-94B
!GE90-110B1
!GE90-113B
!GE90-115B
|-
| Compressore|| colspan="6" |1 fan, 3 stadi LP, 10 stadi HP
| colspan="3" |1 fan, 4 stadi LP, 9 stadi HP
|-
| Turbina|| colspan="9" |2 stadi HP, 6 stadi LP
|-
| Diametro del fan|| colspan="6" |312 cm
| colspan="3" |325 cm
|-
| Peso a vuoto|| colspan="6" |{{Formatnum:7892}} kg
| colspan="3" |{{Formatnum:8761}} kg
|-
| Spinta al decollo||360,6 kN
|363,4 kN
|395,3 kN
|418,1 kN
|426,7 kN
|432,8 kN
|492,7 kN
| 505 kN||513,9 kN
|-
| Rapporto di bypass|| colspan="4" |8,4
|8,3
|8,7
| colspan="3" |9
|-
| Rapporto di compressione totale|| colspan="6" |40
| colspan="3" |42
|-
| Rapporto spinta/peso||45,7 N/kg
|46 N/kg
|50,1 N/kg
|53 N/kg
|54,1 N/kg
|54,8 N/kg
|56,2 N/kg
| 57,6 N/kg||58,7 N/kg
|-
|Data di certificazione FAA
|2 febbraio 1995
|2 luglio 1996
|2 febbraio 1995
|2 luglio 1996
|20 luglio 1996
|9 giugno 2000
| colspan="3" |30 luglio 2003
|-
|Applicazioni
|Boeing 777-200
|Boeing 777-200
|Boeing 777-200
Boeing 777-200ER
|Boeing 777-200
Boeing 777-200ER
|Boeing 777-200ER
|Boeing 777-200
Boeing 777-200ER
|Boeing 777-200LR
Boeing 777F
| -
|Boeing 777-300ER
Boeing 777F
|}
== Note ==
<references/>
== Bibliografia ==
* {{Cita libro|cognome=Gunston|nome=Bill|wkautore=Bill Gunston|titolo=Jane's-Aero Engines|editore=Jane's Information Group|città=|anno=2002|lingua=en|pp=592-594|cid=Gunston}}
== Voci correlate ==
'''Sviluppi correlati'''
* [[General Electric GEnx]]
* [[Engine Alliance GP7000]]
* [[General Electric GE9X]]
'''Motori comparabili'''
* [[Pratt & Whitney PW4000]]
* [[Rolls-Royce Trent]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto}}
== Collegamenti esterni ==
* {{Cita web|url=https://www.geaerospace.com/propulsion/commercial/ge90|titolo=GE90 Engine Family|lingua=en|accesso=14 gennaio 2023}}
{{Motori aeronautici GE Aviation}}
{{Motori aeronautici}}
{{Portale|
[[Categoria:Motori turboventola]]
[[Categoria:Motori aeronautici statunitensi]]
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