CF signifie «Commercial Fan». En 2017, depuis 1971, les réacteurs CF6 ont effectué plus de 100 millions de vols en service. Le dernier est livré début alors que 460 millions d'heures de vol ont été effectuées.
La version CF6-50, utilisée sur les KC-10 Extender et Boeing E-4, porte la désignation militaire de General Electric F103.
Le cœur de ce moteur (le flux primaire, destiné à la combustion) est également employé par des turbomoteurs pour applications marines ou industrielles, les General Electric LM2500, LM5000, et LM6000. Dans un futur proche, General Electric devrait remplacer les moteurs de la famille CF6 par ceux de la famille «GEnx».
Conception et développement
Un CF6 en cours de préparation sur un banc d'essai en soufflerie.
Après avoir développé le TF-39 pour le géant C-5 Galaxy à la fin des années 1960, General Electric proposa une version dérivée plus puissante pour un usage civil, le CF6, et trouva rapidement un débouché au sein de la compagnie Eastern Airlines, qui avait proposé un contrat pour deux nouveaux appareils, les Lockheed L-1011 TriStar et McDonnell Douglas DC-10. Le TriStar adopta finalement un moteur britannique, le RB.211 de Rolls-Royce, mais l'engagement envers General Electric fut maintenu, et le DC-10 entra en service en 1971 équipé du CF6. Le moteur fut ensuite également choisi pour équiper certaines versions du Boeing 747. Depuis, il a équipé de nombreuses versions d'avions civils de tous les horizons: Airbus A300, A310, A330, Boeing 767, et McDonnell Douglas MD-11.
Le fort taux de dilution du CF6 représenta une percée historique dans l'efficacité énergétique.
En 2000, le conseil national de la sécurité des transports américains, le NTSB, a averti que le compresseur haute-pression pourrait se fissurer. En 2010, le même organisme a averti que les disques de rotor de turbine basse-pression pourraient casser.
Versions
Un schéma en coupe du moteur CF6-6.
CF6-6: Le CF6-6 était un dérivé du moteur militaire TF39. Il fut utilisé pour la première fois par le McDonnell Douglas DC-10-10. Cette version initiale du CF6 était dotée d'une soufflante à un seul étage suivie d'un étage dit «booster», qui jouait à la fois le rôle de soufflante et d'étage de compresseur supplémentaire pour le cœur du moteur. Cet ensemble était entraîné par une turbine basse-pression à 5 étages, tandis que le corps central haute-pression était constitué de 16 étages de compresseur entraînés par une turbine haute-pression à 2 étages. La chambre de combustion, qui s'intercalait entre les compresseurs et leurs turbines, était de type annulaire. Des tuyères séparées sont employées pour les flux issus du cœur (la combustion) et du canal secondaire. La soufflante, d'un diamètre de 2 190 mm, génère un flux d'air de 590 kg/s, ce qui donne un taux de dilution assez élevé, de 5,72 pour 1. Le taux de compression global du moteur est de 24,3 pour 1, et à puissance maximale au décollage il produit une poussée statique de 185,05 kN;
CF6-32: Le -32 devait être une version dérivée du -6 produisant moins de poussée, pour le Boeing 757. En 1981, General Electric abandonna complètement le développement de ce moteur, laissant la voie libre à Pratt & Whitney et Rolls-Royce pour équiper le 757;
CF6-50: Les CF6-50 étaient des réacteurs à double flux et à fort taux de dilution tarés entre 227,41 et 240,79 kN de poussée («25 tonnes»). Le CF6-50 fut dérivé en un turbomoteur industriel, le LM5000. Le moteur fut lancé en 1969 pour propulser l'avion long-courrier DC-10-30, et était dérivé du précédent CF6-6.
Peu de temps après l'entrée en service du CF6-6, une augmentation de poussée, et donc de puissance du cœur fut demandée. Incapable d'augmenter la température des gaz en entrée de la turbine à haute-pression du moteur , General Electric choisit la solution la moins économique de reconfigurer l'intégralité du cœur du moteur pour en augmenter sa taille. Les ingénieurs retirèrent deux étages de l'arrière du compresseur HP, laissant un espace vide à cet endroit. Deux étages «boosters» furent ajoutés au compresseur BP (la soufflante), ce qui augmenta le taux de compression global du moteur à 29,3 pour 1. Bien que la soufflante de 2 190 mm de diamètre ait été retenue, le débit d'air fut poussé à 660 kg/s, donnant une poussée statique maximale de 227 kN. L'augmentation de la taille du cœur et du taux de compression augmenta son débit d'air, et fit donc baisser le taux de dilution à 4,26 pour 1.
Fin 1969, le CF6-50 fut sélectionné pour équiper le nouvel Airbus, l'Airbus A300. Air France devint le client inaugural de l'A300, commandant six appareils en 1971. En 1975, KLM devint la première compagnie aérienne à commander la version propulsée par CF6-50 du Boeing 747. Ceci mena à de plus amples développements dans la famille CF6, par exemple le CF6-80. Le CF6-50 propulsa également le prototype d'avion de transportBoeing YC-14 de l'US Air Force.
Le moteur est désigné F103 au sein de l'armée de l'air américaine, alors utilisé sur les KC-10 Extender (CF6-50A) et Boeing E-4 (CF6-50E puis CF6-50E2, redésignés F103-GE-102);
CF6-45: Le CF6-45 est un dérivé 10% moins puissant du CF6-50 de base, proposé pour le Boeing 747SR («Short Range», courte portée), une version à court rayon d'action du 747 employée par All Nippon Airways pour des dessertes locales sur le Japon;
CF6-80: Les moteurs de la série CF6-80 sont des turboréacteurs à fort taux de dilution, avec une poussée produite allant de 214 à 334 kN. Bien que le compresseur haute-pression ait toujours 14 étages, General Electric fit le ménage dans la conception de ce moteur, en retirant l'espace vide à la sortie du compresseur. Les moteurs de la série -80 sont divisés en trois modèles distincts:
CF6-80A: Le CF6-80A, qui avait une plage de poussée de 214 à 222 kN, propulsa deux biréacteurs, le Boeing 767 et l'Airbus A310. Le 767 à moteurs General Electric entra en service en 1982, et l'A310 début 1983. Le moteur était conçu pour répondre aux standards ETOPS. Pour le CF6-80A/A1, le diamètre de soufflante restait le même, à 2 190 mm, avec un débit d'air de 651 kg/s. Le taux de compression global du moteur était de 28 pour 1, avec un taux de dilution de 4,66 pour 1. La poussée maximale statique produite était de 214 kN, et la configuration mécanique générale était similaire à celle des moteurs de la série -50;
CF6-80C2: Pour le CF6-80C2-A1, le diamètre de la soufflante a été porté à 2 360 mm, avec un débit d'air de 790 kg/s. Le taux de compression global est de 30,4 pour 1, avec un taux de dilution de 5,15 pour 1. La poussée maximale statique produite est de 263 kN. Un étage supplémentaire a été ajouté au compresseur haute-pression, et un cinquième à la turbine basse-pression. Le CF6-80C2 est actuellement certifié sur onze appareils gros porteurs, parmi lesquels les Boeing 747-400 et McDonnell Douglas MD-11. Il est aussi certifié ETOPS-180 pour les Airbus A300, A310, Boeing 767 et Kawasaki C-2 (CF6-80C2K). Sous la désignation de F138-GE-100, il équipe également le C-5M Super Galaxy de l'US Air Force;
Le dérivé industriel et maritime du CF6-80C2, le General Electric LM6000, a trouvé de très nombreux débouchés dans l'industrie de la production d'énergie et la propulsion de navires rapides et puissants.
Face à la multiplication récente des centres de données, on observe un intérêt croissant pour la reconversion de turboréacteurs d'avions usagés en unités de production d'électricité sur site. Bien que ces moteurs doivent être retirés du service aérien — domaine où une fiabilité absolue est de rigueur —, ils demeurent parfaitement adaptés à la production d'énergie au sol, ce qui leur offre une seconde vie. Sachant que plus de 100 moteurs de ce type deviennent disponibles chaque année à l'échelle mondiale, leur réutilisation — plutôt que leur mise au rebut — s'inscrit dans une démarche de société durable. Par ailleurs, les délais de réalisation réduits, s'étalant sur quelques mois seulement entre la commande et la livraison, constituent un atout majeur. Ce marché est en plein essor et attire non seulement les fabricants historiques, mais aussi de nouveaux acteurs spécialisés dans la conversion de moteurs; à titre d'exemple, le moteur CF6-80C2 — équipant à l'origine les Boeing 767 — offre une capacité de production de 48 MW, suffisante pour couvrir les besoins en électricité de 20 000 à 40 000 foyers et alimenter des centres de données de petite ou moyenne taille.
General Electric Aircraft Engines
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