LEAP エンジン:次世代航空機用高バイパスターボファンエンジン
LEAP(Leading Edge Aviation Propulsion)エンジンは、アメリカの
GE・アビエーションと
フランスの
スネクマによる合弁会社
CFMインターナショナルによって開発された高バイパス
ターボファンエンジンです。燃費効率の向上と環境負荷の低減を目指し、最新技術が数多く採用されています。
設計と開発
LEAPエンジンは、CFM社が2005年に開始したLEAP56技術向上計画の成果を取り入れています。2008年7月には「LEAP-X」として正式に開発が始まり、CFM56-5BおよびCFM56-7Bの後継機種として位置づけられています。
主な特徴
低圧タービン: SAFRAN社のGEnxで使用されたものを拡大
ファンブレード: 柔軟性のあるレジン・トランスファー・モールディング製法で製造、回転速度上昇時のねじれに対応
高圧運転: CFM56よりも高い圧力で作動し、効率を向上
複合材: 圧縮機のブリスクファンや第2世代Twin Annular Pre Swirl(TAPS II)燃焼器など、複合材の使用比率が高い
バイパス比: 約10-11:1
セラミックマトリックス複合材(CMC):
タービン外殻にGEが使用予定
これらの技術により、従来のエンジンと比較して燃料消費量を最大16%削減することが期待されています。また、GEnxと同様の構造を持つファンダクト内に直線状に配置されたエダクターベースのオイル冷却システムを採用することで、信頼性の向上も図られています。
エンジン部品には、FAA(米国連邦航空局)の認証を初めて受けた
3Dプリンター製造部品が使用されています。
試験と認証
CFMは、認証取得のために合計28基の試験用エンジンを使用しました。さらに32基のエンジンが、エアバス、
ボーイング、
中国商用飛機(COMAC)による認証試験計画に使用されました。エアバス A321での試験では、安全に必要な最大
推力33,000 lbf (150 kN)を達成。別の試験では、同じエンジンで35,000 lbf (160 kN)の
推力を記録しました。
2014年10月には、
GE・アビエーションが
ボーイング747型機にLEAP-1Cを懸架し、カリフォルニア州で最初の飛行試験を実施しました。LEAP-1Cの特徴は、一体型のOリングによる
推力反転装置を備えている点です。この装置は、Oリングを後方にスライドさせることで展開し、従来の設計よりも抵抗が少なく、効率的な
推力反転を実現します。
受注状況
LEAPエンジンは、5,000基以上の受注が見込まれており、GE社は2018年末までに1,700基の生産を計画していました。
エアバスA320neoファミリーには「LEAP-1A」が採用され、2015年5月には同エンジン搭載のA320-251neoが初飛行。2016年5月にはFAAとEASA(欧州航空安全機関)の型式証明を同時取得し、同年7月に納入が開始されました。
ボーイング737MAXファミリーには「LEAP-1B」が搭載されています。アメリカン航空は100機の
ボーイング737の購入計画を発表し、
サウスウェスト航空は150機を発注した737 MAXのローンチカスタマーとなりました。2016年1月には、同エンジンを搭載した
ボーイング737 MAX 8が初飛行しています。
中国商用飛機(COMAC)も、新型航空機
COMAC C919のエンジンとしてLEAPエンジンを選定しました。
性能低下の報告
一部では、LEAP-1Bの燃料消費量が予定値を5%下回るという報告も上がっています。
搭載機
エアバスA320neoファミリー
ボーイング737MAXファミリー
COMAC C919
主要諸元
形式: 2軸式、高バイパス
ターボファン
圧縮機: ファン(単段)、低圧圧縮機(3段)、高圧圧縮機(10段)
燃焼器: アニュラ型
タービン: 高圧タービン(2段)、低圧タービン(7段、737 MAXは5段)
推力: 80-146 kN (C919用は110-130 kN)
全圧縮比: 40:1 (最高高度時50:1)
バイパス比: 9:1-11:1