ボーイング 787 はどのようにしてノーになるのか

Aug 15, 2023

ブリードレス構造により、エンジンから抽出される電力が 35% も削減されます。

ボーイング 787 ドリームライナーは、ノーブリード構造のおかげで、以前のボーイング ジェット機に比べて大きな利点があります。 従来の航空機システムでは、一次空気流からのブリードエアがサンプ、バルブ、その他の内部システムの加圧に利用されます。 同様に、バイパス流からのブリードエアは、外部コンポーネントの作動と冷却に使用されます。

多くの空圧および油圧コンポーネントおよびシステムは、機能のためにブリードエアを使用します。 高圧ブリードバルブから可変ステータシステムの空気圧アクチュエータに至るまで、すべてブリードエアを使用します。 ボーイング 787 のようなブリードレス アーキテクチャにより、空圧および油圧システムでのブリード エアの使用が削減または完全に排除されます。 代わりに、電気システムが電力として使用されます。

従来のブリード システムは、エンジンによって生成される有効なエネルギーを大量に消費します。 エンジンから抽出されたエネルギーは、大部分の二次空圧および油圧システムに電力を供給するために使用されます。 たとえば、バルブ、アクチュエーター、プレクーラーを含む翼の防氷システムは、エンジンからの抽気を使用します。 さらに、ブリードエアからの残留エネルギーはエンジンの排気を通して廃棄されます。 その結果、エンジンの最適効率が低下します。

油圧および空気圧システムを電気システムに置き換えると、エンジンからのブリードエアが減少します。 エンジンは、シャフト駆動の発電機を介して電気の形で重要なシステムに電力を供給します。 空気を調整（加圧）するために燃料を使用することで推力が最大化され、最適なエンジン効率が実現します。

ブリードシステムによる空気の流出が最小限に抑えられるかまったくないため、最適な推力を生み出すために必要な燃料が少なくなります。 ほとんどの二次システムが電気で駆動されている場合、結果として燃料消費量は少なくなります。 さらに、マニホールド、バルブ、継手を含むブリードシステムを取り除いたことにより、エンジンの総重量が数百ポンド減少します。 それ自体が、エンジンの燃料効率をさらに向上させます。 ボーイング 787 システム担当ディレクターのマイク・シネット氏は次のように述べています。

無ブリード電気システムアーキテクチャの利点の 1 つは、燃料燃焼の削減という観点から得られる効率の向上です。 787 のシステム アーキテクチャにより、約 3% の燃料節約が予測されます。 また、787 は重量とライフサイクル コストの削減という点で空気圧システムと比較して電気システムの利点があるため、オペレーターの運用効率も向上します。

ボーイングによると、787 のブリードレス構造により、従来のシステムよりもエンジン出力が 35% も低く抑えられています。 さらに、このシステムは船外に排出されるブリードエアからの余分なエネルギーの無駄も節約します。 電熱翼防氷システムは、前縁内に複数の加熱層を備えています。

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この層は電気インパルスによって通電され、翼が氷の蓄積から保護されます。 ボーイングは、787 の翼防氷システムの電力使用量は空気圧システムの電力使用量の半分であると述べています。 その他の利点には、システム内のマニホールドと排気穴の数が少ないことによる抗力と騒音の低減が含まれます。

ボーイング 787 に搭載されたブリードレス構造と、それが航空機の燃料効率に及ぼす影響についてどう思いますか? コメント欄でお知らせください。

ライター - オマールは航空愛好家であり、博士号を取得しています。 航空宇宙工学の博士号を取得。 オマール氏は長年にわたる技術および研究の経験を活かし、研究に基づいた航空実務に注力することを目指しています。 仕事とは別に、オマールは旅行、航空現場の訪問、飛行機の観察に情熱を持っています。 カナダのバンクーバーに拠点を置く