Il General Electric GE9X è un turbofan ad alto bypass

Il General Electric GE9X è un turbofan ad alto bypass sviluppato da GE Aviation esclusivamente per il Boeing 777X. Ha funzionato per la prima volta a terra nell'aprile 2016 ed ha volato per la prima volta il 13 marzo 2018; ha alimentato il primo volo del 777-9 all'inizio del 2020. Ha ricevuto il certificato di tipo FAA il 25 settembre. Derivato dal General Electric GE90 con una ventola più grande, materiali avanzati come CMC e rapporti di compressione e bypass più elevati, dovrebbe migliorare l'efficienza del carburante del 10% rispetto al suo predecessore. È valutato per 110.000 lbf (490 kN) di spinta.

Sviluppo

Nel febbraio 2012, GE ha annunciato studi su un derivato più efficiente, soprannominato GE9X, per alimentare entrambe le varianti -8/9 del nuovo Boeing 777X. Doveva presentare lo stesso diametro della ventola da 128 pollici (325 cm) del GE90-115B con una spinta ridotta di 15.800 lbf (70 kN) fino a una nuova valutazione di 99.500 lbf (443 kN) per motore. Il motore -8X doveva essere ridotto a 88.000 lbf (390 kN).

Nel 2013, il diametro della ventola è stato aumentato da 3,5 pollici (9 cm) a 132 pollici (335 cm). Nel 2014, la spinta è stata leggermente aumentata da 102.000 a 105.000 lbf (da 450 a 470 kN) e il diametro della ventola a 133,5 pollici (339 cm). Il primo motore doveva essere testato a terra nel 2016, con i test di volo che avrebbero avuto inizio nel 2017 e la certificazione avvenuta nel 2018. A causa dei ritardi, il primo test di volo si è verificato nel marzo 2018, con certificazione prevista per la fine del 2019.

Test a terra

Il primo motore da testare (FETT) ha completato la sua prima prova di funzionamento nell'aprile 2016. Con 375 cicli e 335 ore di test, ha convalidato la sua architettura (come un sistema, al contrario di una raccolta di moduli) per le prestazioni aerodinamiche, sistema meccanico verifica e validazione riscaldamento aerotermico.

Il GE9X ha superato i test di congelamento nell'inverno 2017. Il FETT è stato finalmente utilizzato per 50 punti di prova a basse temperature come nebbia al suolo o condizioni di ghiaccio naturale, piccole modifiche includevano il ritocco di parti utilizzando la produzione additiva per diversi perni, utilizzato entro un mese; la certificazione e la valutazione della glassa si concluderanno nell'inverno 2017-2018 a Winnipeg, Manitoba.

Una volta completati i test per simulare le condizioni di alta quota, il GE9X dovrebbe essere privo di ghiaccio cristallino (glassa del nucleo) che era un problema per il GEnx. Questo è ora meglio compreso così come il ghiaccio brina tradizionale. I miglioramenti sviluppati per il GEnx sono stati gli sportelli delle valvole di bypass variabile: il flusso d'aria è migliorato dal modo in cui si aprono verso l'interno nel percorso del flusso tra il booster e il compressore ad alta pressione, espellendo naturalmente il ghiaccio e la sabbia per impedire loro di entrare nel nucleo.

Piccole modifiche tra FETT e il secondo motore da testare (SETT) sono fondamentali per raggiungere i suoi obiettivi di efficienza: nella gola tra l'uscita della turbina HP nell'ingresso della turbina LP, il punto di schiacciamento della turbina viene modificato per impostare la linea di funzionamento del compressore, turbina e una ventola da 134,5 pollici (342 cm). Le pale all'estremità posteriore del compressore HP a 11 stadi sono alte poco più di 1 pollice (25 mm). Il gioco della punta dell'estremità anteriore del compressore HP è stato modificato in quanto il compressore è stato messo a punto sin dai primi test all'inizio del 2013. Il SETT sembra soddisfare i punti di progettazione della funzione di flusso e dell'operatività. I suoi test sono iniziati il 16 maggio 2017 a Peebles, Ohio, 13 mesi dopo FETT; è il primo ad essere costruito secondo lo standard di produzione finalizzato per la certificazione. Durante le condizioni di prova estreme per il test FAA a blocco di 150 ore, i bracci della leva dell'attuatore a palette statore variabile (VSV) si sono guastati e la loro riprogettazione ha portato a un ritardo di 3 mesi. A maggio 2018 si sono aggiunti altri quattro motori di prova.

Il programma di certificazione è iniziato a maggio 2017. Altri otto motori di prova saranno coinvolti nella campagna di certificazione, più uno per la certificazione ETOPS configurato con una gondola Boeing. Un nucleo che verrà eseguito a Evendale, Ohio, cella di prova in quota per test aeromeccanici e vibratori e test dei motori 003, 004 e 007 verrà assemblato per essere completato nel 2017, con il quarto motore da testare a terra nel terzo trimestre prima di volare sul banco di prova nel corso dell'anno da Victorville, in California. Dall'inizio del 2018 verranno consegnati otto motori di conformità più un paio di ricambi per i quattro velivoli 777-9 per i test di volo. La sua certificazione di tipoè previsto per il quarto trimestre del 2018.

Il 10 novembre 2017, ha raggiunto una spinta record di 134.300 lbf (597 kN) a Peebles, un nuovo Guinness World Record che ha battuto il record GE90-115B di 127.900 lbf (569 kN) stabilito nel 2002. A quel punto, cinque motori erano stati provati. Il secondo motore supererà il test FAA a blocchi di 150 ore ai suoi limiti operativi, funzionando alle condizioni della linea rossa tripla: velocità massima della ventola, velocità massima del nucleo e temperatura massima dei gas di scarico. Il terzo motore è a Peebles, mentre il quinto verrà inviato a Winnipeg per i test di congelamento a partire dalla fine del 2017 mentre altri tre motori sono attualmente in fase di assemblaggio. I motori 777X iniziali per i test di volo saranno spediti nel 2018 per un volo 777-9 iniziale all'inizio del 2019. Un quarto dei test di certificazione è stato effettuato entro maggio 2018: aeromeccanica di ghiaccio, vento laterale, ingresso, ventola e booster, aeromeccanica della turbina HP e rilevamento termico.

Test di volo

Poiché è più grande del GE90, per i test lo monta solo il 747-400 con piloni più grandi e pneumatici più grandi e non il precedente banco di prova -100 GE, e il motore testato è inclinato di 5° in più rispetto al CF6 originale. Boeing ha costruito un grande pilone appositamente progettato per il banco di prova. Sospeso su un montante da 19 piedi (580 cm), il quarto motore del programma è stato montato a novembre per iniziare i test di volo alla fine del 2017. La ventola da 134 pollici (340 cm) è racchiusa in una ventola da 174 pollici (440 cm), con un'altezza da terra di 0,46 m. Pesa 40.000 libbre (18 t) con il suo pilone personalizzato e il rinforzo alare, rispetto alle 17.000 libbre (7,7 t) del CF6-80C2 e il suo pilone.

Nel febbraio 2018, il primo volo del GE9X è stato ritardato da problemi scoperti nei bracci di leva delle pale dello statore variabile HPC (VSV). Questi devono essere modificati per il motore di produzione, ma non influiranno sul suo flusso. Anche una routine A Check ha scoperto la corrosione della cassa della ventola e i limiti dei profili alari delle turbine HP sui motori CF6 del banco di prova 747. Ha volato per la prima volta il 13 marzo con il design precedente del braccio di leva esterno VSV. All'inizio di maggio, la prima fase di due test di volo si è conclusa dopo 18 voli e 110 ore: dopo aver controllato l'aereo e i sistemi, è stato esplorato l'inviluppo ad alta quota del GE9X e le sue prestazioni di crociera valutate, la seconda fase è programmata per iniziare nel terzo trimestre.

Entro ottobre 2018, metà della certificazione è stata completata e vengono utilizzati otto prototipi, principalmente a Peebles, Ohio: il numero 1 verrà conservato; il blade-out sarà deliberatamente separato dal mozzo del # 2 al decollo; dopo il test a terra con vento trasversale , il n. 3 verrà utilizzato per il test ciclico e di carico del gruppo a cascata dell'invertitore di spinta; l'aereo # 4 esplorerà più bordi dell'inviluppo di volo come le basse altitudini per i test di volo di certificazione da novembre a marzo; # 5 metterà alla prova la resistenza sbilanciata per controllare i livelli di vibrazione, prima della certificazione ETOPS; # 6 supererà i test di ingestionepiù tardi nel 2018; dopo i test di sovratemperatura della turbina LP, # 7 sosterrà una seconda campagna di formazione di ghiaccio a Winnipeg, Manitoba; Il numero 8 sarà preparato entro metà ottobre per il test di resistenza FAA 150 h a tre linee rosse. Otto motori conformi, più due ricambi, dovrebbero essere installati da novembre a Everett, Washington, sul primo 777-9, per completare la maggior parte dei suoi test di volo nel 2019 ed entrare in servizio nel 2020.

Una seconda fase, di 18 voli, è iniziata il 10 dicembre per valutare il software e le prestazioni elevate fino al primo trimestre del 2019 prima della certificazione FAA dello stesso anno. A quel punto, sono stati completati i test di ingestione d'acqua, surriscaldamento e vento laterale, prima di fuoriuscita della lama, grandine, ingestione di uccelli e test di blocco o resistenza. I test di volo hanno sede a Victorville, in California, e si estendono a Seattle, Colorado Springs, Colorado, Fairbanks, Alaska e Yuma, Arizona.

Entro il 4 gennaio 2019 sono stati completati otto voli di prova e 55 ore di autonomia. Alla fine di gennaio, la cassa e il montante del telaio della turbina posteriore sono stati danneggiati durante il test di fuoriuscita delle pale e i componenti interessati sono stati rivisti. All'inizio di maggio, la campagna di test di volo è stata completata dopo 320 ore, incentrata sul consumo di carburante da crociera ad alta quota. Un'anomalia del compressore è stata rilevata in un test di pre-consegna del motore mentre i primi motori sono stati installati sul prototipo 777X. I motori dovrebbero essere modificati in uno standard di configurazione certificabile finale prima del volo inaugurale, ritardato dopo il 26 giugno previsto in precedenza. Il problema è meccanico e non aerodinamico, non influisce sulle prestazioni o sulla configurazione del motore, ed è nella parte anteriore dell'alto a 11 stadi - compressore di pressione. Prima della certificazione, i test finali includono un test di blocco completo della durata, che sostituisce il solito test "triple redline" alle massime temperature, pressioni e velocità, poiché i moderni motori con rapporto di bypass elevato non possono raggiungere tutte le condizioni massime vicino al livello del mare. È probabile che la riprogettazione dello statore del compressore ad alta pressione spinga la certificazione del motore in autunno, ritardando il primo volo del 777X fino al 2020.

Il 25 gennaio 2020, il GE9X ha effettuato il suo primo volo sul 777X, volando per 3 ore e 52 minuti, prima di atterrare al Boeing Field. Il 28 settembre GE ha annunciato il suo certificato di tipo FAA, poiché otto motori di prova hanno registrato 8.000 cicli e 5.000 ore di funzionamento. L' approvazione ETOPS dovrebbe richiedere 3.000 cicli di prove a terra, da completare per l'introduzione del servizio.

Design

Il GE9X dovrebbe aumentare l'efficienza del carburante del 10% rispetto al GE90. Il suo rapporto di pressione totale di 61: 1 dovrebbe aiutare a fornire un consumo di carburante specifico (TSFC) inferiore del 5% rispetto all'XWB-97 con costi di manutenzione paragonabili al GE90-115B. La spinta iniziale di 105.000 lbf (470 kN) sarà seguita dalle varianti declassate da 102.000 e 93.000 lbf (450 e 410 kN). GE ha investito più di 2 miliardi di dollari per il suo sviluppo. La sua navicella è larga 4.700 mm.

La maggior parte dell'aumento di efficienza deriva dalla migliore efficienza di propulsione della ventola con rapporto di bypass più elevato. Il rapporto di bypass è previsto per 10: 1. Il diametro della ventola è di 134 pollici (340 cm). Ha solo 16 pale, mentre il GE90 ne ha 22 e il GEnx ne ha 18. Ciò rende il motore più leggero e consente alla ventola a bassa pressione (LP) e al booster di girare più velocemente per adattarsi meglio alla sua velocità con la turbina LP. Le pale della ventola sono dotate di bordi di entrata in acciaio e bordi di uscita in fibra di vetro per assorbire meglio gli impatti degli uccelli con maggiore flessibilità rispetto alla fibra di carbonio. Composito in fibra di carbonio di quarta generazione i materiali, che costituiscono la maggior parte delle pale del ventilatore, le rendono più leggere, più sottili, più resistenti e più efficienti. Anche l’uso di una custodia per ventola in composito ridurrà il peso.

Il compressore ad alta pressione (HP) è fino al 2% più efficiente. Poiché la ventola GE90 da 129,5 pollici (329 cm) lasciava poco spazio per migliorare il rapporto di bypass, GE ha cercato un'efficienza aggiuntiva aumentando il rapporto di pressione complessivo da 40 a 60, concentrandosi sull'aumento del rapporto del nucleo ad alta pressione da 19: Da 1 a 27: 1 utilizzando 11 stadi del compressore invece di 9 o 10, e un combustore a doppia anulare pre-turbolenza (TAPS) di terza generazione al posto del precedente doppio combustore anulare. In grado di resistere a temperature più elevate, i compositi a matrice ceramica (CMC) vengono utilizzati in due camicie del combustore, due ugelli e la protezione dalla copertura della turbina CFM International LEAP stage 2. Le CMC non vengono utilizzate per le pale della turbina del primo stadio, che devono sopportare calore estremo e forze centrifughe. Si tratta di miglioramenti pianificati per la prossima iterazione della tecnologia del motore.

HP turbina di primo stadio shroud, la turbina HP di primo e secondo stadio ugelli e i interne ed esterne combustori rivestimenti sono realizzati CMC, componenti solo statiche, operando a 500° F (260° C) più caldo di nichel leghe con alcuni raffreddamento. Le CMC hanno il doppio della forza e un terzo del peso del metallo. Il compressore è progettato con aerodinamica 3D e le sue prime cinque fasi sono blisk, disco a lame combinato. Il combustore è a combustione magra per una maggiore efficienza e un margine di NOx del 30% su CAEP / 8. Il compressore e la turbina ad alta pressione sono realizzati in polvere di metallo. I profili alari della turbina a bassa pressione realizzati in alluminuro di titanio (TiAl) sono più resistenti, più leggeri e più durevoli rispetto alle parti a base di nichel. La stampa 3D viene utilizzata per produrre parti che altrimenti sarebbe impossibile realizzare utilizzando i processi di produzione tradizionali. Le CMC necessitano del 20% in meno di raffreddamento.

ENGLISH

The General Electric GE9X is a high-bypass turbofan developed by GE Aviation exclusively for the Boeing 777X. It first ran on ground in April 2016 and first flew on March 13, 2018; it powered the 777-9's maiden flight in early 2020. It received its FAA type certificate on September 25. Derived from the General Electric GE90 with a larger fan, advanced materials like CMCs, and higher bypass and compression ratios, it should improve fuel efficiency by 10% over its predecessor. It is rated for 110,000 lbf (490 kN) of thrust.

Development

In February 2012, GE announced studies on a more efficient derivative, dubbed the GE9X, to power both the -8/9 variants of the new Boeing 777X. It was to feature the same 128 in (325 cm) fan diameter as the GE90-115B with thrust decreased by 15,800 lbf (70 kN) to a new rating of 99,500 lbf (443 kN) per engine. The -8X engine was to be derated to 88,000 lbf (390 kN).

In 2013, the diameter of the fan was increased by 3.5 in (9 cm) to 132 in (335 cm). In 2014, thrust was increased slightly from 102,000 to 105,000 lbf (450 to 470 kN) and fan diameter to 133.5 in (339 cm). The first engine was expected to be ground-tested in 2016, with flight testing to begin in 2017 and certification happening in 2018. Because of the delays, the first flight test occurred in March 2018, with certification expected in late 2019.

Ground testing

The first engine to test (FETT) completed its first test run in April 2016. With 375 cycles and 335 test hours, validated its architecture (as a system, as opposed to a collection of modules) for aerodynamic performance, mechanical system verification and aerothermal heating validation.

The GE9X went through icing tests in Winter 2017. The FETT was finally used for 50 cold weather test points such as ground fog or natural icing conditions, minor modifications included tweaking parts using additive manufacturing for several pivots, used within a month; icing certification and evaluation will be finished in the 2017-2018 winter at Winnipeg, Manitoba.

With testing completed to simulate high-altitude conditions, the GE9X should be free of ice crystal icing (core icing) which was an issue for the GEnx. This is now better understood as well as traditional rime ice. The improvements developed for the GEnx were the variable bypass valve doors: airflow is improved by the way they open inward into the flow path between the booster and high-pressure compressor, naturally ejecting the ice and sand to prevent them from entering the core.

Minor tweaks between FETT and second engine to test (SETT) are pivotal to hit its efficiency goals: in the throat between the HP turbine outlet into the LP turbine inlet, the turbine's pinch point is altered to set the operating line of the compressor, turbine and 134.5 in (342 cm) fan. Blades at the back end of the 11-stage HP compressor are just over 1 in (25 mm) high. The HP compressor front end tip clearance was modified as the compressor was fine-tuned since initial tests in early 2013. The SETT seems to meet flow function and operability design points. Its testing started on May 16, 2017, at Peebles, Ohio, 13 months after FETT; it is the first to be built to the finalized production standard for certification.[11] During extreme test conditions for the FAA 150 hr block test, the variable stator vane (VSV) actuator lever arms failed and their redesign led to a 3–month delay. It was joined by four more test engines by May 2018.

The certification program began in May 2017. Eight other test engines will be involved in the certification campaign, plus one for ETOPS certification configured with a Boeing nacelle. A core that will run in the Evendale, Ohio, altitude test cell for aeromechanical and vibratory testing and test engines 003, 004, and 007 are being assembled to be completed in 2017, with the fourth engine to be ground-tested in the third quarter before flying on the testbed later in the year from Victorville, California. From early 2018 eight compliance engines plus a pair of spares will be delivered for the four 777-9 flight-test aircraft. Its type certification is planned for the fourth quarter of 2018.

On November 10, 2017, it reached a record thrust of 134,300 lbf (597 kN) in Peebles, a new Guinness World Record breaking the GE90-115B 127,900 lbf (569 kN) record set in 2002. By then, five engines had been test run. The second engine will pass the FAA 150 hr block test at its operational limits, running at triple red-line conditions: maximum fan speed, maximum core speed, and maximum exhaust gas temperature. The third engine is in Peebles, while the fifth will travel to Winnipeg for icing tests starting by end of 2017 while three other engines are currently under assembly. The initial 777X flight-test engines will be shipped in 2018 for an initial 777-9 flight in early 2019. A quarter of the certification testing was done by May 2018: icing, crosswind, inlet, fan and booster aeromechanics, HP turbine aeromechanics and thermal survey.

Flight testing

As it is larger than the GE90, for testing it fits only the 747-400 with larger main gear struts and bigger tires and not the previous -100 GE testbed, and the tested engine is tilted 5° more than the original CF6. Boeing built a large, specially designed pylon for the testbed. Suspended on a 19 ft (580 cm) strut, the fourth engine of the program has been mounted in November to begin flight testing at the end of 2017. The 134 in (340 cm) fan is encased in a 174 in (440 cm) nacelle, with 1.5 ft (0.46 m) of ground clearance. It weighs 40,000 lb (18 t) with its custom pylon and wing strengthening, compared to 17,000 lb (7.7 t) for the CF6-80C2s and its pylon.

In February 2018, the GE9X's first flight was delayed by problems discovered in the HPC variable stator vanes (VSV) lever arms. These are to be changed for the production engine, but will not affect its flow. Also a routine A Check discovered fan-case corrosion and HP turbine airfoils limits on the 747 testbed's CF6 engines. It first flew on March 13 with the previous design of the VSV external lever arm. In early May, the first flight test phase of two was wrapped up after 18 flights and 110 hours: after checking the aircraft and systems, the GE9X high-altitude envelope was explored and its cruise performance evaluated, the second phase is scheduled to begin in the third quarter.

By October 2018, half of the certification was completed, and eight prototypes are used, mostly in Peebles, Ohio: #1 will be stored; the blade-out will be deliberately separated from the hub of #2 at takeoff power; after crosswind ground testing, #3 will be used for cyclic and load testing of the thrust reverser cascade assembly; the airborne #4 will explore more edges of the flight envelope like low altitudes for certification flight-tests from November through March; #5 will test unbalanced endurance to check vibration levels, before ETOPS certification; #6 will pass ingestion tests later in 2018; after LP turbine over-temperature tests, #7 will endure a second icing campaign in Winnipeg, Manitoba; #8 will be prepared by mid-October for the triple redline FAA 150 h endurance test. Eight compliance engines, plus two spares, are expected from November in Everett, Washington, to be installed on the first 777-9, to complete most of its flight tests in 2019 and enter service in 2020.

A second phase, of 18 flights, began on December 10 to evaluate the software and hot-and-high performance until the first quarter of 2019 before its FAA certification the same year. By then, water ingestion, overheating and crosswinds tests were completed, before blade-out, hailstone, bird ingestion and block or endurance testing. Flight tests are based in Victorville, California, and stretch to Seattle, Colorado Springs, Colorado, Fairbanks, Alaska, and Yuma, Arizona.

By January 4, 2019, eight test flights and 55 h of run time were completed. At the end of January, the case and rear turbine frame strut were damaged during the blade out test and affected components are revised. In early May, the flight test campaign was completed after 320 hours, focused on high-altitude cruise fuel burn. A compressor anomaly was detected in an engine pre-delivery test while the first engines were installed on the 777X prototype. The engines should be modified to a final certifiable configuration standard before the maiden flight, delayed after the previously expected June 26. The issue is mechanical and not aerodynamic, not affecting performance or engine configuration, and is at the front of the 11-stage high-pressure compressor. Before certification, final tests include a full durability block test, replacing the usual "triple redline" test at maximum temperatures, pressures and speeds, as modern high-bypass ratio engines cannot achieve all maximum conditions near sea level. The high-pressure compressor stator redesign is likely to push engine certification into autumn, delaying the 777X first flight until 2020.

On January 25, 2020, the GE9X had its first flight on the 777X, flying for 3 hours and 52 minutes, before landing at Boeing Field. On September 28, GE announced its FAA type certificate, as eight test engines logged 8,000 cycles and 5,000h of operations. ETOPS approval should need 3,000 ground-test cycles, to be completed for service introduction.

Design

The GE9X should increase fuel efficiency by 10% over the GE90. Its 61:1 overall pressure ratio should help provide a 5% lower thrust specific fuel consumption (TSFC) than the XWB-97 with maintenance costs comparable to the GE90-115B. The initial thrust of 105,000 lbf (470 kN) will be followed by 102,000 and 93,000 lbf (450 and 410 kN) derated variants. GE invested more than $2 billion for its development. Its nacelle is 184 in (4,700 mm) wide.

Most efficiency increase comes from the better propulsion efficiency of the higher-bypass-ratio fan. The bypass ratio is planned for 10:1. The fan diameter is 134 in (340 cm). It has only 16 blades, whereas the GE90 has 22 and the GEnx has 18. This makes the engine lighter, and allows the low pressure (LP) fan and booster to spin faster to better match its speed with the LP turbine. The fan blades feature steel leading edges and glass-fibre trailing edges to better absorb bird impacts with more flexibility than carbon fiber. Fourth generation carbon fiber composite materials, comprising the bulk of the fan blades, make them lighter, thinner, stronger, and more efficient. Using a composite fan case will also reduce weight.

The high pressure (HP) compressor is up to 2% more efficient. As the 129.5 in (329 cm) GE90 fan left little room to improve the bypass ratio, GE looked for additional efficiency by upping the overall pressure ratio from 40 to 60, focusing on boosting the high-pressure core's ratio from 19:1 to 27:1 by using 11 compressor stages instead of 9 or 10, and a third-generation, twin-annular pre-swirl (TAPS) combustor instead of the previous dual annular combustor. Able to endure hotter temperatures, ceramic matrix composites (CMC) are used in two combustor liners, two nozzles, and the shroud up from the CFM International LEAP stage 2 turbine shroud. CMCs are not used for the first-stage turbine blades, which have to endure extreme heat and centrifugal forces. These are improvements planned for the next iteration of engine technology.

The first-stage HP turbine shroud, the first- and second-stage HP turbine nozzles and the inner and outer combustor linings are made from CMCs, only static components, operating 500°F (260°C) hotter than nickel alloys with some cooling. CMCs have twice the strength and one-third the weight of metal. The compressor is designed with 3D aerodynamics and its first five stages are blisks, combined bladed-disk. The combustor is lean burning for greater efficiency and 30% NOx margin to CAEP/8. The compressor and high pressure turbine are made from powdered metal. The low-pressure turbine airfoils made of titanium aluminide (TiAl) are stronger, lighter, and more durable than nickel-based parts. 3D printing is used to manufacture parts that would otherwise be impossible to make using traditional manufacturing processes. CMCs need 20% less cooling.

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