Industria aviației de business și generală se află într-o continuă evoluție, iar motoarele de generație nouă și cele modernizate aduc îmbunătățiri remarcabile în materie de eficiență, emisii reduse și performanțe sporite. Producători consacrați precum Rolls-Royce, GE, Honeywell și Pratt & Whitney, dar și companii relativ noi în domeniu, investesc semnificativ în cercetare și dezvoltare. Aceștia mizează pe tehnologii care includ materiale avansate, procese de fabricație prin imprimare 3D (additive manufacturing), utilizarea crescută a compozitelor și sisteme de control inteligente (FADEC) pentru obținerea unui consum de combustibil mai mic și a emisiilor reduse de CO₂.
În același timp, un nou val de producători și-a luat inima în dinți, dezvoltând motoare proprie concepție, fie pentru aeronave supersonice, fie pentru aparate de zbor ușoare, inclusiv elicoptere. Acest lucru poate părea un demers îndrăzneț, însă răspunde unor necesități de piață stringente, precum un cost total de operare mai scăzut (TCO) și atingerea unor performanțe revoluționare. Totodată, introducerea combustibililor nepoluanți și înlocuirea avgas-ului 100LL cu alternative fără plumb (UL) reprezintă o altă provocare, ce conduce la creșterea interesului față de motoarele diesel pe bază de Jet-A.
În rândurile de mai jos, trecem în revistă principalele noutăți și perspective din domeniul motoarelor pentru aviația de business și generală, la începutul anului 2025.
Motoarele turbofan și turboprop/turboshaft pentru avioanele de business, indiferent de mărime, au înregistrat salturi importante în ultimii 20 de ani, atât în ceea ce privește consumul de combustibil, cât și emisii mai scăzute. Printre exemplele notabile se numără:
Aceste motoare consumă cu până la 20% mai puțin combustibil față de modelele anterioare și utilizează soluții inovatoare de proiectare, materiale de ultimă generație și noi tehnici de producție, cum ar fi îmbinarea în aceeași piesă a palei și a discului (blisk).
Spre deosebire de motoarele de linie pentru aeronave de mari dimensiuni (airlinere), care își pot crește eficiența prin mărirea diametrului fuzetei (fan), la motoarele destinate avioanelor de business se lucrează la temperaturi mai ridicate și se urmărește eficiența termică prin optimizarea turbinei de joasă presiune, a duzelor de evacuare și a formelor aerodinamice. Combinația dintre noile geometrii de pală, utilizarea materialelor ușoare (compozite, aliaje avansate) și producția prin imprimare 3D permite obținerea unei greutăți scăzute, precum și a unui număr redus de piese. Toate acestea simplifică atât procesul de fabricație, cât și operațiunile de întreținere.
Rolls-Royce a dedicat mare parte din 2024 testelor de zbor pentru noul Pearl 10X, viitorul motor al Dassault Falcon 10X. Aceste teste, desfășurate pe un Boeing 747-200 special echipat ca banc de probă zburător, s-au încheiat după parcurgerea a peste 36.000 nm și 2.300 de ore de zbor. Primele livrări către Dassault sunt așteptate în 2026-2027, iar debutul comercial al avionului 10X este programat pentru 2027.
Deși valoarea exactă a tracțiunii (thrust) nu a fost încă anunțată, Rolls-Royce a oferit deja indicii prin Pearl 700 (18.250 lbf) și Pearl 15, motoare care echipează Gulfstream G700/G800 și respectiv Bombardier Global 5500/6500. Comparativ cu gama precedentă BR700, Pearl promite un raport tracțiune-greutate cu 12% mai bun și o îmbunătățire a eficienței cu 5%.
Tehnologia Pearl este propusă și ca bază pentru viitorul sistem de drone multifuncționale din programul de luptă aeriană dezvoltat de Franța, Germania și Spania.
Motorul GE Passport echipează deja Bombardier Global 7500 și urmează să fie prezent pe viitorul Global 8000. Acest turbofan twin-spool cu diametrul ventilatorului de 52 inch și 18 pale tip blisk oferă un raport de bypass de 5,6:1 și o presiune totală de 45:1. Este primul motor GE proiectat ca un tot unitar cu nacela, reducând astfel rezistența la înaintare și greutatea.
Proveniența tehnologică se regăsește în motoarele CFM LEAP, folosite de Airbus pe modelele lor “neo”. Motorul îmbină piese din titan și aliaje de nichel în compresorul de 10 trepte. Carcasa, conul de evacuare și mixerul includ materiale compozite și ceramică, iar împreună cu Safran s-a realizat o nacelă ultra-eficientă. GE susține că Passport consumă cu 8% mai puțin combustibil decât Rolls-Royce BR725 (montat pe Gulfstream G650).
Mai mult, un upgrade software – disponibil prin STC – va permite Global 7500 și viitorului 8000 să atingă un Mach 0,94. În plus, sistemul de monitorizare (HUMS) colectează și transmite o cantitate masivă de date, oferind posibilitatea de a anticipa necesarul de întreținere și de a crește disponibilitatea flotei.
HyTEC și RISE
GE folosește Passport ca platformă de teste în colaborare cu NASA pentru programul Hybrid Thermally Efficient Core (HyTEC), care urmărește creșterea eficienței termice și electrificarea parțială a avioanelor de la orizontul anilor 2030. Această inițiativă face parte din Revolutionary Innovation for Sustainable Engines (RISE), un proiect derulat de CFM International (joint-venture între GE și Safran).
Motorul turboprop GE Catalyst (1.300 shp) se apropie de certificare pentru avionul Beechcraft Denali (Textron). Include:
Catalyst promite cu 20% mai puține emisii de CO₂ și cu 18% mai bun SFC (Specific Fuel Consumption) față de motoare similare. Un colectiv internațional de 400 ingineri a lucrat la acest program, cu facilități în Cehia, Italia, Germania și Polonia.
Seria Honeywell HTF7000 propulsează modele precum Bombardier Challenger 300/350/3500, Gulfstream G280, Embraer Legacy 450/500 (și Praetor), precum și Cessna Citation Longitude, oferind tracțiune la decolare între 6.944 și 7.665 lbf. Peste 3.000 de astfel de motoare sunt în serviciu la nivel mondial.
Un contract recent de 17 miliarde de dolari cu Bombardier indică o posibilă modernizare a acestei serii, alături de dezvoltări noi, existând zvonuri despre un nou avion super-midsize de la Bombardier.
Comparativ cu motoarele TFE731 (3.000-5.000 lbf) ale Honeywell, folosite încă din anii 1970, HTF7000 este un design “direct drive”, cu potențial să ajungă la 12.000 lbf. Președintele diviziei de motoare și sisteme de propulsie Honeywell, Dave Marinick, menționează că se urmărește îmbunătățirea continuă a emisilor și a zgomotului, dar și explorarea unor soluții hibride și chiar a utilizării hidrogenului. Într-adevăr, Honeywell a testat hidrogenul în APU-uri acum 20 de ani și lucrează la un sistem de celule de combustie cu membrană de schimb protonic (PEM) de 1 megawatt.
Totodată, Honeywell a lansat Ensemble, un sistem avansat de monitorizare și diagnostic în timp real, care colectează automat peste 50.000 de parametri la fiecare zbor, pentru a optimiza mentenanța și a reduce costurile de operare.
Cel mai nou membru al familiei PW500, PW545D a obținut certificarea Transport Canada în mai 2024, urmată de validarea FAA, și va echipa noul Cessna Citation Ascend, așteptat pe piață în 2025. Printre dotări se numără:
PW545D este compatibil cu FAST (Flight Acquisition, Storage, and Transmission), sistemul de monitorizare de la P&WC, iar clienții înscriși în programul Eagle Service Plan (ESP) pot beneficia de un TBO (Time Between Overhauls) de 6.000 de ore.
Motorul PW800, în gama 10.000-20.000 lbf, echipează deja Gulfstream G500/G600 și recentul Dassault Falcon 6X. Comparativ cu motoarele precedente din această clasă, PW800 oferă:
PW800 împarte același miez cu seria PW1000G (cu tehnologie geared turbofan) dezvoltată pentru aeronave comerciale.
Compania Williams a fost selectată să propulseze Honda Echelon, viitorul avion ușor al constructorului japonez. Williams domină piața light-jet cu familiile FJ44 și FJ33, montate pe numeroase modele, de la Cessna Citation CJ și Cirrus Vision Jet la Embraer Phenom și Pilatus PC-24. În total, peste 8.000 de motoare Williams sunt acoperite de programul de suport TAP Blue. Printre inovațiile notabile regăsim ventilatorul tip blisk și injectoare de combustibil rotative, menite să îmbunătățească arderea și să reducă poluarea.
Nu toate companiile doresc să se bazeze exclusiv pe furnizorii consacrați. Fie pentru un cost de achiziție/operare mai mic, fie pentru cerințe tehnice speciale, unii producători de aeronave aleg să-și construiască propriul motor. Parcursul este dificil și costisitor, însă rezultatele pot fi revoluționare.
Hill Helicopters își propune să livreze elicopterul de cinci locuri HX50 la un preț sub 1 milion de dolari, ceea ce a determinat compania să-și dezvolte propria turbină pe gaz de 500 shp: GT50. CEO-ul Jason Hill vizează un cost unitar sub 100.000 de dolari, pe baza unei producții anuale de 500 de unități.
Designul folosește masiv imprimarea 3D și o arhitectură modulară, cu număr redus de piese, ușor de întreținut. Combustorul are un design anular cu injecție de carburant tip air-blast, capabil să funcționeze atât cu combustibili convenționali, cât și cu biofuel sintetic. Se așteaptă ca motorul să fie complet și să ruleze pe bancul de test la finalul lunii iunie 2025.
Pe fondul inițiativei FAA și a industriei de a elimina benzina de aviație cu plumb (100LL) până în 2030, motorina (Jet-A) devine o opțiune atractivă pentru aviația ușoară. DeltaHawk dezvoltă o gamă de motoare diesel pentru a înlocui sau echipa avioane Part 23 și kit.
Modelul DHK180 (180 CP) a primit certificarea FAA în 2023, iar în 2024 compania a anunțat parteneriate cu Piper Aircraft și Vulcanair pentru a motoriza modele existente și viitoare. Piper și DeltaHawk lucrează la un STC pentru twin-ul PA-44 Seminole. Motorul are un design de la zero, cu bloc în V inversat, turbocompresor și supercompresor, injecție mecanică de combustibil, răcire cu lichid și transmisie directă. Are cu 40% mai puține piese în mișcare față de alte motoare comparabile, ceea ce face întreținerea mai simplă și mai ieftină.
Cursa pentru revenirea zborurilor comerciale supersonice se concretizează în programul Boom Overture, un avion cu 55 de locuri capabil să zboare peste viteza sunetului, fără postcombustie (afterburner). Boom a ales să dezvolte propriul motor, Symphony, capabil să ofere 35.000 lbf.
Proiectul include un ventilator principal de 72 inch, palete cu structură goală pentru greutate redusă, admisie supersonică cu geometrie variabilă și sistem de răcire a turbinei HP. Materialele de temperatură înaltă provin de la ATI, iar StandardAero se ocupă de asamblarea și testarea motorului în San Antonio, Texas. Planurile vizează primele teste ale “core-ului” motorului către finalul lui 2025, cu obiectivul de certificare a avionului în 2030.
Pe segmentul hipersonic, Hermeus dezvoltă un motor “combined cycle” capabil de Mach 5, bazându-se pe un Pratt & Whitney F100 (29.160 lbf) modificat cu un sistem ramjet și componente fabricate prin 3D printing. La viteze de până la Mach 2.8 lucrează turbina, apoi intră în joc modul ramjet. Modelul Chimera II va fi testat pe drona Darkhorse, un precursor tehnologic pentru avionul de pasageri Halcyon, la Mach 5.
Anul 2025 marchează un moment important în industria motoarelor de aviație pentru business și generală. Se remarcă un echilibru între producătorii consacrați, care aduc îmbunătățiri continue (eficiență, greutate, emisii, zgomot), și nou-veniții cu soluții îndrăznețe, fie pe segmentul supersonic/hipersonic, fie pe zona elicopterelor ușoare și a avioanelor de aviație generală cu motoare diesel pe Jet-A.
Motoarele de nouă generație încorporează:
De la Rolls-Royce Pearl 10X și GE Passport până la concepte revoluționare precum Hill GT50 și Boom Symphony, viitorul promite o paletă extinsă de motoare care să răspundă atât nevoilor de viteză, autonomie și confort, cât și preocupărilor legate de mediu și costuri de operare. În ansamblu, aceste evoluții tehnologice deschid calea către o aviație mai sustenabilă, mai silențioasă și mai accesibilă, în care producătorii competiționează pentru a ridica și mai mult ștacheta inovației.
