Сегодня Boom объявляет о трёх важнейших достижениях на пути к серийному выпуску самой передовой турбины в мире: отгрузка первого ядра турбины, строительство суперфабрики Superpower мощностью 2 ГВт в Южном Денвере и создание самого современного цифрового литейного производства — для отливки монокристаллических лопаток и направляющих аппаратов турбин.
Первое ядро турбины Boom отправляется заказчику сегодня
В 1882 году Томас Алва Эдисон запустил первую в мире электрическую сеть в Нью-Йорке. Два десятилетия спустя братья Райт подняли в воздух первый самолёт. И следующие несколько десятков лет мир наслаждался стремительным прогрессом в производстве энергии и скорости передвижения — а вместе они двигали вперёд весь мир. Люди по всей планете становились ближе друг к другу: города освещались, больницы подключались к электричеству, а мы получили возможность отапливать и охлаждать свои дома. Задолго до появления электромобилей электрификация означала посудомоечные машины, сушилки для белья и массовое распространение холодильников и кондиционеров. Что бы ни происходило за окном, внутри мы могли оставаться в тепле или прохладе. И всё продолжало стремительно улучшаться. Наше благосостояние росло вместе с объёмами производимой энергии и скоростью транспорта.
А затем, в 1973 году, произошло нечто странное и пугающее: мы запретили сверхзвуковые полёты в США и одновременно остановили экспоненциальный рост производства энергии на душу населения. С тех пор прогресс шёл в основном в низкоэнергетических технологиях — таких как компьютеры, интернет и биотехнологии. Но более энергоёмкие технологии — летающие автомобили, управление погодой на планете и, да, сверхзвуковые пассажирские перелёты — так и не появились. А сверхинтеллектуальному ИИ, который обещает стать величайшим усилителем человеческих возможностей, требуются колоссальные объёмы энергии.
Естественный вопрос: «почему мы остановились?» — но его мы оставим на другой раз. Сегодня же вопрос звучит иначе: «почему бы не начать заново?»
Возможно, это даже поэтично: одна и та же технология, команда и культура способны решить обе эти проблемы цивилизационного масштаба — одновременно ускоряя энергетику и транспорт.
Четыре года назад Boom и Rolls-Royce пережили наш печально известный разрыв: Rolls отказалась производить реактивную турбину для нашего сверхзвукового лайнера Overture. И Boom отправился в путь, чтобы создать двигатель с нуля, собственными силами. То, что выглядело почти смертельным ударом, оказалось лучшим подарком в нашей истории, открыв дорогу режиму Boomless Cruise на борту Overture и созданию самой передовой модульной энергетической турбины в мире.
Первое ядро турбины Superpower
В декабре Superpower был лишь идеей. Менее чем через год мы выпускаем наш первый полностью собранный прототип ядра турбины — того самого ядра, которое будет питать и наш сверхзвуковой двигатель Symphony, и газовую турбину Superpower мощностью 42 МВт.
Это ядро, которое мы называем «sprint core», включает самую сложную турбомашинерию для обоих продуктов: шестиступенчатый компрессор высокого давления из цельнофрезерованных «блисков» (blisk), выкованных из высококачественной нержавеющей стали и никелевых суперсплавов; передовую камеру сгорания с 24 форсунками, низким уровнем выбросов и высоким КПД; а также одноступенчатую турбину высокого давления с полыми лопатками из суперсплава. Ядро весит 14 000 фунтов — на две тысячи фунтов больше, чем весь сверхзвуковой самолёт XB-1.
Цель двигателя «sprint core» — данные и обучение. По сути, это первый черновой вариант нашего серийного ядра. Для этого в нём установлено почти тысяча датчиков, измеряющих температуру, давление, деформации, время и вибрации по всему двигателю, причём некоторые сигналы считываются миллионы раз в секунду. Датчики, подключённые к вспомогательным системам (например, смазки и подачи топлива), доводят общее число до примерно двух тысяч датчиков реального времени. Эти данные позволят нам откалибровать и обучить наши инженерные инструменты, чтобы ещё лучше оптимизировать серийную конструкцию Superpower.
Сегодня мы празднуем: первая турбина покидает R&D-завод, где она родилась. Она направляется в специализированный испытательный стенд Boom в Colorado Air and Space Port, где, как мы ожидаем, заработает ко Дню благодарения.
Superpower получает суперфабрику
Пока мы создавали Sprint Core, мы поняли одну вещь: традиционная цепочка поставок в аэрокосмической отрасли не способна двигаться со сверхзвуковой скоростью. Поэтому мы начали сами, с нуля, производить компоненты турбин. Sprint Core включает множество деталей собственного производства Boom: лопатки компрессора, лопатки турбины высокого давления, центральный приводной вал, корпуса и каркасы турбины.
Миру срочно нужно больше энергии — в конечном счёте сотни гигаватт. А для этого необходимо строить самые вертикально интегрированные турбинные заводы в мире, которые обеспечат совершенно новые производственные мощности для каждого компонента турбины.
Суперфабрика Superpower в Южном Денвере — первый турбинный завод такого рода: начиная с сырья, он будет производить блиски, лопатки, направляющие аппараты, валы, корпуса и т. д. — в сумме до 85% (по массе) конечного продукта.
В цифрах эта суперфабрика огромна. Почти 200 000 квадратных футов. Более 75 крупногабаритных современных станков с ЧПУ и координатно-измерительных машин. Сеть мостовых кранов грузоподъёмностью в несколько тонн. До 500 операторов станков, техников и инженеров-технологов, работающих рука об руку с инженерами и конструкторами под одной крышей.
Уже сегодня суперфабрика работает и выпускает первые детали. Фактически завод функционирует, даже пока продолжается его строительство. После полного запуска он будет производить 2 ГВт в год самых передовых модульных турбин в мире.
Но это лишь первый взнос. Америке — и всему миру — нужно на один-два порядка больше генерации энергии, и мы планируем построить множество суперфабрик будущего по всей территории США.
И ещё кое-что: самое передовое цифровое литейное производство в мире
Компоненты турбин работают в экстремальных условиях: ротор турбины высокого давления вращается со скоростью 10 000 об/мин при температуре почти 3000 °F — это горячее, чем обшивка Starship при входе в атмосферу. Если дозвуковая реактивная турбина делает это лишь ненадолго, на полной мощности при взлёте, то сверхзвуковая турбина — и наземная энергетическая турбина — должна поддерживать непрерывную работу на полной мощности при высоких температурах.
Для этого требуется самая передовая наука о материалах, включая экзотические поковки из суперсплавов для дисков ротора и полые монокристаллические («single crystal») лопатки, отливаемые с высочайшей точностью из специальных суперсплавов так, чтобы каждый атом находился точно на своём месте в идеальной кристаллической решётке ради абсолютной максимальной прочности.
Такая деталь может показаться невозможной — если бы не тот факт, что крошечная горстка компаний занимается этим уже несколько десятилетий. Согласно традиционным представлениям, на освоение монокристаллов уходят десятилетия разработки, а каждая отдельная деталь требует лет работы, включая труднодоступную жёсткую оснастку, из-за чего циклы итераций измеряются годами.
Сегодня мы с гордостью сообщаем, что Boom берётся за грандиозную производственную задачу: суперфабрика будет включать первое в мире полностью цифровое литейное производство монокристаллов. Наша цель — самостоятельно изготавливать самые совершенные литые лопатки и направляющие аппараты турбин в мире с помощью полностью цифрового процесса, не требующего оснастки.
Эта полностью цифровая возможность критически важна. Представьте: в понедельник вы придумываете новую конструкцию лопатки турбины, а во вторник деталь уже готова к испытаниям. Или представьте, что всю фабрику можно перевести с выпуска гражданских турбин на военные реактивные двигатели за 24 часа, просто изменив программное обеспечение.
Другие считают эту задачу почти невыполнимой — именно поэтому новые игроки на рынке турбин предлагают пойти на компромиссы в эффективности, лишь бы избежать самых сложных производственных вызовов. Но Boom существует, чтобы делать то, что другие не могут или не хотят. Команда гордится этой задачей и полна энергии — и мы будем рады делиться нашими успехами по мере продвижения разработки.
Присоединяйтесь к нам
Сейчас Boom набирает команду, которая построит суперфабрику, будет ей управлять и разрабатывать продукты, которые мы будем на ней выпускать. Это непростая работа, и Boom — непростая компания. У нас уникальная культура, построенная вокруг небольших кросс-функциональных команд, где разработка и производство являются равноправными участниками, и где мы верим: прорывы случаются только тогда, когда выходишь за рамки традиционных изолированных отделов и дисциплин. Если ты из тех, кого не устраивает, как всё устроено в обычных компаниях, и хочешь свободы делать лучшую и самую значимую работу в своей карьере — возможно, ты один из нас.
Мы ищем инженеров-конструкторов, инженеров-технологов, операторов станков и техников. Узнайте больше на boomsupersonic.com/careers.
